[发明专利]一种基于等效零偏的重力仪测量误差补偿方法

说明书

本发明涉及一种基于等效零偏的相对重力仪测量误差补偿方法，该方法包括：S1，根据三轴加速度计输出比力、相对重力仪俯仰角及横滚角、三轴加速度计温度构建等效零偏误差模型；S2，多次调节相对重力仪所处环境温度以及相对重力仪俯仰角及横滚角，获取不同温度不同倾角下的三轴加速度计的输出数据；S3，以平均重力测量值作为参考基准，针对xy轴加速度计，利用最小二乘法拟合确定等效零偏误差模型参数；S4，根据所述等效零偏误差模型计算相对重力仪误差补偿，优化xy轴加速度计输出。通过本技术方案可以相对重力仪在完成基本标定的基础上，进一步提升设备的倾斜测量精度。

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，具体涉及一种基于等效零偏的重力仪测量误差补偿方法。

背景技术

重力场是地球天然物理场之一，可直接反应地理信息特征，在资源勘探、导航定位、海洋科学研究等方面具有非常重要的价值。便携式相对重力仪作为一种经典重力信息测量设备，可实现相对重力信息的高精度、高效率逐点静态测量，对于地质勘探、远程打击具有应用价值。

便携式相对重力仪经常因为安装限制，在设备基座存在一定倾角状态下进行测量。此时，标定残差将会引起测量误差。现阶段，为提升设备的倾斜测量能力，主要依靠提升标定精度的手段，这不仅提高了标定成本和复杂度，也降低了设备出厂效率。为此，有必要提出一种新的相对重力仪倾斜测量误差补偿技术。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于等效零偏的重力仪测量误差补偿方法，基于设备测量误差模型，引入等效漂移参数，补偿倾斜方向的加速度计数据，在完成基本标定的基础上，进一步提升设备的整体倾斜测量精度，该技术可用于以三轴加速度计为敏感核心的便携式相对重力仪。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于等效零偏的相对重力仪测量误差补偿方法，包括：

S1，根据三轴加速度计输出比力、相对重力仪俯仰角及横滚角、三轴加速度计温度构建等效零偏误差模型；

S2，多次调节相对重力仪所处环境温度以及相对重力仪俯仰角及横滚角，获取不同温度不同倾角下的三轴加速度计的输出数据；

S3，以平均重力测量值作为参考基准，针对xy轴加速度计，利用最小二乘法拟合确定等效零偏误差模型参数；

S4，根据所述等效零偏误差模型计算相对重力仪误差补偿，优化xy轴加速度计输出。

进一步的，所述等效零偏误差模型如下：

Δ＝Γ₀+Γ₁f_x²+Γ₂f_y²+Γ₃f_z²+Γ₄f_x

+Γ₅f_y+Γ₆f_z+Γ₇θ_x+Γ₈θ_y

+Γ₉C_x+Γ₁₀C_y+Γ₁₁C_z

式中，Δ为某加速度计输出补偿量，Γ_i(i＝0,...,11)为待求未知的模型参数，f_i(i＝x,y,z)为三轴加速度计输出比力，θ_x为相对重力仪俯仰角，θ_y为相对重力仪横滚角，C_i(i＝x,y,z)为三轴加速度计温度。