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[发明专利]一种确定地球重力场的六边形网格剖分方法-CN202210192292.8有效
发明人：李新星;李姗姗;范昊鹏;童晓冲;范雕;张勇;王傲明 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G01V7/06 文献下载
摘要：本发明公开一种确定地球重力场的六边形网格剖分方法，包括：基于二十面体及Synder等积投影构建4孔剖分的球面六边形网格系统，通过该系统生成不同分辨率下的全球均匀分布的六边形网格；利用现有重力观测资料，基于生成的六边形网格剖分区域，进行数据统计并生成六边形网格重力异常数据；利用不同分辨率下的全球均匀分布的六边形网格重力异常值，根据球谐展开理论公式计算球谐系数；利用所述六边形网格重力异常值，利用重力场Stokes定理，基于离散积分求和得到局部大地水准面。利用本发明得到的六边形网格重力异常值进行球谐分析，不仅大大减少了必须观测数据的数据量，还能够减少混频效应，提升球谐分析的精度。
一种确定地球重力场六边形网格方法

[发明专利]一种新型球面均匀分布网格在球谐分析中的应用-CN202211432448.1有效
发明人：李新星;张展鹏;李姗姗;范昊鹏;范雕;冯进凯;黄炎 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01V7/00 文献下载
摘要：本发明公开一种新型球面均匀分布网格在球谐分析中的应用，包括：步骤1：根据HEALPix基础网格的选择方法，结合柏拉图正二十面体结构，生成球面上南北半球对称的20个基础网格，针对每个基础网格，不断进行细分，得到新型球面均匀分布网格ico_HEALPix；步骤2：结合ico_HEALPix网格的等面积分布特征，确定不同分辨率下每一个网格点处的球坐标；步骤3：采用迭代块对角最小二乘方法实现ico_HEALPix网格下的球谐分析。本发明提出的ico‑HEALPix网格相比HEALPix，在高纬度区域有更高的数据处理精度，相比传统地理网格，在没有精度损失的情况下，解决了高纬度数据冗余的问题。
一种新型球面均匀分布网格分析中的应用

[发明专利]一种局部区大量随机分布点球谐综合快速求解方法-CN202211427057.0有效
发明人：李新星;范昊鹏;李姗姗;万宏发;冯进凯;范雕;谭勖力 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种局部区大量随机分布点球谐综合快速求解方法，包括：确定对缔合Legendre函数进行高精度局部逼近的函数f(θ)；确定计算点所围区域纬度跨度，根据计算阶次和精度要求确定纬度划分的间隔大小；根据所述间隔大小对所计算点的纬度跨度进行等间隔切分，统计各个间隔之间的点的数量和坐标情况，然后利用稳定无溢出递推方法计算等间隔余纬处的缔合Legendre函数值及其一阶导数值、二阶导数值并进行存储；结合各间隔内部点的点坐标带入函数f(θ)，计算对应的缔合Legendre函数值，最后带入球谐展开式进行球谐综合值的求解。本发明实现了不同余纬处缔合Legendre函数的快速计算，进而完成重力场模型值快速求解。
一种局部大量随机分布点球综合快速求解方法

[发明专利]一种基于六边形网格索引下的多分辨率多面体计算全球地形改正的方法-CN202210192288.1有效
发明人：李新星;范昊鹏;刘晓刚;李姗姗;王傲明;冯进凯;范雕 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06T17/20 文献下载
摘要：本发明公开一种基于六边形网格索引下的多分辨率多面体计算全球地形改正的方法，包括：基于二十面体构建7孔剖分的球面六边形网格系统H3；基于H3及各网格参数构建H3下的地形分区策略；利用六边形网格与三角面之间的对应关系，确定多分辨率地形的多面体模型，顾及海水质量密度亏损，利用多面体积分方法，确定待计算点处所受的地形改正影响；利用构建的多面体模型及其对应海水质量密度，使用多面体积分方法，确定待计算点处的各多面体模型对应的引力值，多组引力值之和即为最终该待计算点处的地形改正值。本发明具有更小的地形改正的长波长误差，同时还解决了利用多分辨地形模型实现局部区域地形改正的高精度计算。
一种基于六边形网格索引分辨率多面体计算全球地形改正方法

[发明专利]一种海面重力数据测量精度对海底地形反演结果影响计算方法及装置-CN202111033017.3有效
发明人：范雕;李姗姗;赵东明;李新星;张金辉;范昊鹏;冯进凯;单建晨 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2021-09-03 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G01V7/00 文献下载
摘要：本发明公开一种海面重力数据测量精度对海底地形反演结果影响计算方法及装置，该方法包括：将海深作为输入数据，利用严格棱柱体积分方法解算海深产生的重力场元信息，获取有效积分半径；在无误差海深基础上添加不同相对精度海深对应的海深高斯白噪声，进而生成不同相对精度的海深数据；以获得的有效积分半径为依据，分别以无误差海深、获得的不同相对精度的海深数据为输入，正演得到无误差海深及不同相对精度的海深数据对应的重力场元结果；将不同相对精度的海深数据正演的重力场元结果与无误差海深正演的重力场元结果作差，得到正演的重力场元差值；以该差值为输入，统计差值结果指标。本发明揭示了重力数据和海底地形数据间内在关联。
一种海面重力数据测量精度海底地形反演结果影响计算方法装置

[发明专利]利用地形和地壳密度数据进行地表重力仿真的方法及装置-CN202111109086.8有效
发明人：冯进凯;王庆宾;赵东明;黄炎;黄子炎;谭勖立;范雕 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2021-09-22 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G01V7/00 文献下载
摘要：本发明属于物理大地测量技术领域，特别涉及一种利用地形和地壳密度数据进行地表重力仿真的方法及装置，该方法包括确定地表重力数据仿真的范围，结合地形数据和地壳密度数据建立该区域地形和地壳密度数据库；根据所述的数据库，计算出该区域某一分辨率下的地形改正；根据所述的数据库，计算出该区域同一分辨率下的层间改正；根据所述的数据库，计算出该区域同一分辨率下的均衡改正；根据均衡理论，结合地形改正、层间改正和均衡改正，构建区域空间重力异常。本发明利用均衡理论并结合高分辨率的地形数据和地球物理信息(地壳分层和密度)进行空白区重力数据填补，以提高仿真精度。
利用地形地壳密度数据进行地表重力仿真方法装置

[发明专利]一种区域对流层湿延迟预报方法-CN202310144490.1在审
发明人：范昊鹏;黄炎;黄子炎;范雕 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06N20/00 文献下载
摘要：本发明属于空间大地测量技术领域，具体涉及一种区域对流层湿延迟预报方法。该方法首先获取待预测时间段前一时间段的对流层湿延迟序列，向上延拓至区域内高程最高点所在平面，延拓后计算相邻历元的湿延迟时空增量；然后利用湿延迟时空增量预测待预测时间段的湿延迟时空增量序列，在最高点所在平面内将前一历元的对流层湿延迟值与相对应的湿延迟时空增量相加，得到区域内最高点所在平面的对流层延迟预报值；进而将区域内最高点所在平面的对流层延迟预报值向下延拓至地表，得到最终的区域对流层湿延迟预报结果。本发明将地表的湿延迟数据向上延拓至区域内高程最高点所在平面，进而利用延拓后的湿延迟进行湿延迟时空增量的预测，可以提高预测精度。
一种区域对流层延迟预报方法

[发明专利]一种恢复海陆交界区海底地形的改进重力地质方法-CN202210789109.2在审
发明人：范雕;李姗姗;赵东明;杜斌;胡兴猛;范昊鹏;冯进凯;单建晨;王傲明 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G01V7/06 文献下载
摘要：本发明涉及海底地形反演技术领域，公开一种恢复海陆交界区海底地形的改进重力地质方法，利用短波重力异常与海深间近似线性关系，以外部检核差值统计结果为参考，通过不断调整整个区域海水与地壳的密度差，致使海深与短波重力异常达到平衡，进而获得整个不规则形状海域最佳密度差常数；然后基于短波重力异常与海深间函数关系，反演得到海陆交界区不规则形状海域海底地形。本发明对于发挥重力数据在海陆交界区海底地形资料获取，以及全球海底地形模型精准构建方面优势大有裨益。
一种恢复海陆交界海底地形改进重力地质方法

[发明专利]一种辅助仪器整平的重力线密切方位角确定方法及装置-CN202210796834.2在审
发明人：李姗姗;范雕;李新星;邢志斌;孟书宇;张驰;黄志勇;刘鑫宇;万宏发 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2022-07-08 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G01V7/06 文献下载
摘要：本发明涉及大地测量技术领域，尤其涉及一种辅助仪器整平的重力线密切方位角确定方法及装置，该方法包括：基于地球重力场模型计算重力东向梯度；基于重力场模型计算重力北向梯度；基于得出的重力东向梯度及重力北向梯度计算重力线密切方位角。本发明通过地球重力场模型计算重力线密切方位角，描述全球重力线密切方位角分布特征，进而给出辅助仪器整平的密切方位角调节参数，可以定量刻画和描述仪器整平时重力线密切方位角参量，为丰富测量整平模块理论内涵、提升仪器测量工作准备效率提供理论技术依据。
一种辅助仪器重力密切方位角确定方法装置

[发明专利]一种水准面和水准椭球曲率半径差异计算方法及装置-CN202210742275.7在审
发明人：李姗姗;范雕;李新星;邢志斌;黄炎;谭勖立;孟书宇;范昊鹏;冯进凯 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G06F17/15 文献下载
摘要：本发明公开一种水准面和水准椭球曲率半径差异计算方法及装置，该方法包括：步骤S1：基于重力场模型计算水准面曲率半径；所述曲率半径包括卯酉曲率半径及子午曲率半径；步骤S2：基于重力场模型提供的水准椭球参数计算水准椭球卯酉/子午曲率半径；步骤S3：计算水准面和水准椭球之间卯酉/子午曲率半径差值；步骤S4：计算水准面和水准椭球之间卯酉/子午曲率半径相对误差。本发明以卯酉方向和子午方向曲率半径为参考对象，基于地球重力场模型计算水准面卯酉/子午曲率半径，同时计算相应水准椭球卯酉/子午曲率半径；以卯酉方向和子午方向曲率半径为参考对象，定量评估和描述水准面和水准椭球间形状差异。
一种水准椭球曲率半径差异计算方法装置

[发明专利]一种扰动场元反演海底地形模型优势评价方法及系统-CN202111033010.1在审
发明人：范雕;李姗姗;单建晨;张金辉;黄炎;黄志勇;王傲明;刘鑫宇;万宏发 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2021-09-03 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种扰动场元反演海底地形模型优势评价方法及系统，该方法包括：步骤1：确定海深正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量的有效积分半径；步骤2：以步骤1确定的有效积分半径作为积分窗口半径，分别以目标海域格网海深为数据输入，正演扰动位一阶张量和扰动位二阶张量；步骤3：以步骤2获得的目标海域扰动位一阶张量和扰动位二阶张量为输入，使用GMT软件“grdfft”命令计算目标海域扰动位一阶张量和扰动位二阶张量功率谱密度，然后分别比较扰动位一阶张量和扰动位二阶张量功率谱密度差异，功率谱密度越大即蕴含的海底地形信息频谱越丰富。本发明对于拓宽凭据海面重力数据构建海底地形重力数据元选择范围具有重要参考价值。
一种扰动反演海底地形模型优势评价方法系统

[发明专利]水下动态重力数据采集半实物仿真方法及系统-CN202011504187.0有效
发明人：李姗姗;王傲明;李新星;赵东明;张金辉;单建晨;范雕;黄炎;黄志勇 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明属于水下潜器半实物仿真技术领域，特别涉及一种水下动态重力数据采集半实物仿真方法及系统，用于在实验室环境下模拟水下重力辅助惯性导航航迹上的重力测量数据的实时采集，包含：依据初始设定参数获取水下潜器预设航迹，并依据预设航迹确定其在每个采样点上的航迹数据；根据航迹数据通过计算角增量、速度增量和比力来模拟水下动态重力测量数据，并通过扣除有害加速度以及该点正常重力影响来获取水下采样点重力异常值；依据重力异常值及各采样点实际重力异常值的差值进行统计分析，评估半实物仿真精度。本发明能够对潜器沿水下航迹重力数据测量采集过程进行物理呈现，提供与实际测量环境相似的可靠便捷实验条件，节省人力物力财力。
水下动态重力数据采集实物仿真方法系统

[发明专利]利用有限波段海底地形进行船载声呐测深测线设计的方法-CN201911005917.X有效
发明人：李姗姗;范雕;杨谦;邢志斌;张驰;赵东明;李新星;张金辉 -专利权人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
申请日： 2019-10-22 - 公布日： 2020-09-11 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种利用有限波段海底地形进行船载声呐测深测线设计的方法，包括：利用反演算法建立目标海区有限波段海底地形模型；计算目标海区地形粗糙度；将有限波段海底地形模型内插到测线控制点处，计算测线控制点处海深残差；将测线控制点处的海深残差格网化，得到格网化残差；将格网化残差叠加到有限波段海底地形模型得到经过修正后的有限波段海底地形模型；在有限波段海底地形模型的基础上不断增加布设船测点的密度、即测线密度，通过检核点统计修正后的有限波段海底地形模型的精度；对比目标海区地形粗糙度与测线密度之间的关系，进而得到目标海区地形粗糙度对应的测线密度。本发明可实现高效、精准、低成本施测。
利用有限波段海底地形进行声呐测深设计方法

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