[发明专利]一种重力梯度仪自标定方法及离心梯度补偿方法

摘要

本发明公开一种重力梯度仪自标定方法及离心梯度补偿方法，其中重力梯度仪自标定方法通过改变重力梯度仪的水平倾斜角或惯性稳定平台的旋转角速度改变重力梯度仪敏感的离心梯度，记录不同离心梯度激励下重力梯度仪的输出及检测的离心梯度数据完成重力梯度仪标度系数、零偏的标定；根据标定模型及重力梯度仪的输出得到含有离心梯度的重力梯度数据，将其减去检测的离心梯度，实现离心梯度补偿。本发明提供的标定方法可由计算机自动运行，实现自标定，该方法仅依靠重力梯度仪本身，不需要依赖外部检测质量即可完成标定，该标定方法，方便、简洁、容易实施。

主权项

1.一种重力梯度仪自标定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)建立重力梯度仪测量坐标系Oxyz如下：原点O为重力梯度仪旋转圆周中心，x轴指向加速度计A1的初始位置，y轴指向加速度计A3的初始位置；2)分别在重力梯度仪倾斜和不倾斜时改变重力梯度仪离心梯度激励的大小，并记录用于标定的数据，其中在重力梯度仪倾斜时的处理方法为：将重力梯度仪倾斜水平角度(θx,θy)，然后惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω旋转N周，计算该过程中重力梯度仪输出数据的平均值和离心梯度数据的平均值，将这两个平均值作为用于标定的数据；每改变一次重力梯度仪的水平倾斜角或惯性稳定平台绕Z轴的旋转角速度，则按照上述方式计算并记录一组用于标定的数据，记录的第k组数据表示为其中分别表示记录的重力梯度仪第1通道输出和第2通道输出，分别表示记录的离心梯度检测单元第1通道输出和第2通道输出，总共记录m组数据，其中m≥2，k为数据的序号；在重力梯度仪不倾斜时的处理方法为：使惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω旋转N周，计算该过程中重力梯度仪第1通道输出的平均值和第2通道输出数据的平均值3)根据所述步骤2)记录的数据和下式计算重力梯度仪的标度系数和零偏：其中，[]⁺表示加号逆运算，表示记录的第m组数据中重力梯度仪第1通道的输出，表示记录的第m‑1组数据中重力梯度仪第1通道的输出，表示记录的第m组数据中离心梯度检测单元的第1通道输出，表示记录的第m‑1组数据中离心梯度检测单元的第1通道输出，表示记录的第m组数据中重力梯度仪第2通道的输出，表示记录的第m‑1组数据中重力梯度仪第2通道的输出，表示记录的第m组数据中离心梯度检测单元的第2通道输出，表示记录的第m‑1组数据中离心梯度检测单元的第2通道输出，k₁,k₂分别为第1，第2通道的标度系数，b₁,b₂分别为第1、2通道的零偏。