[發明專利]一種重力梯度儀自標定方法及離心梯度補償方法

有效

• 申請號: 201710790474.4
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107576992B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 蔡體菁;喻名彪;徐珂雅
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01V7/00
• 分類號: G01V7/00;G01V13/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種重力梯度儀自標定方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)建立重力梯度儀測量坐標系Oxyz如下：原點O為重力梯度儀旋轉圓周中心，x軸指向加速度計A1的初始位置，y軸指向加速度計A3的初始位置；

2)分別在重力梯度儀傾斜和不傾斜時改變重力梯度儀離心梯度激勵的大小，并記錄用于標定的數據，其中在重力梯度儀傾斜時的處理方法為：

將重力梯度儀傾斜水平角度(θ_x,θ_y)，然后慣性穩定平臺繞外框軸Z以角速度ω旋轉N周，計算該過程中重力梯度儀輸出數據的平均值和離心梯度數據的平均值，將這兩個平均值作為用于標定的數據；

每改變一次重力梯度儀的水平傾斜角或慣性穩定平臺繞Z軸的旋轉角速度，則按照上述方式計算并記錄一組用于標定的數據，記錄的第k組數據表示為其中分別表示記錄的重力梯度儀第1通道輸出和第2通道輸出，分別表示記錄的離心梯度檢測單元第1通道輸出和第2通道輸出，總共記錄m組數據，其中m≥2，k為數據的序號；

在重力梯度儀不傾斜時的處理方法為：使慣性穩定平臺繞外框軸Z以角速度ω旋轉N周，計算該過程中重力梯度儀第1通道輸出的平均值和第2通道輸出數據的平均值

3)根據所述步驟2)記錄的數據和下式計算重力梯度儀的標度系數和零偏：

其中，[]⁺表示加號逆運算，表示記錄的第m組數據中重力梯度儀第1通道的輸出，表示記錄的第m-1組數據中重力梯度儀第1通道的輸出，表示記錄的第m組數據中離心梯度檢測單元的第1通道輸出，表示記錄的第m-1組數據中離心梯度檢測單元的第1通道輸出，表示記錄的第m組數據中重力梯度儀第2通道的輸出，表示記錄的第m-1組數據中重力梯度儀第2通道的輸出，表示記錄的第m組數據中離心梯度檢測單元的第2通道輸出，表示記錄的第m-1組數據中離心梯度檢測單元的第2通道輸出，k₁,k₂分別為第1，第2通道的標度系數，b₁,b₂分別為第1、2通道的零偏。

2.根據權利要求1所述的重力梯度儀自標定方法，其特征在于，所述步驟2)中重力梯度儀水平傾斜角(θ_x,θ_y)、慣性穩定平臺繞外框軸Z旋轉的角速度ω的選取，要滿足下式：

式中Γ_inlinemr、Γ_crossmr分別為重力梯度儀第1、2通道的量程，Γ_inline，Γ_cross分別為重力梯度儀第1、2通道敏感的離心梯度，根據下式計算：