[發明專利]一種基于空中重力異常的垂線偏差估計方法及系統

在審

• 申請號: 202010551876.0
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111650659A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 劉偉銘;李超超;王健松;徐飛;王從曼;沈翔;劉建國;曾凱;夏茂棟
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: G01V7/00
• 分類號: G01V7/00;G06F17/15
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種基于空中重力異常的垂線偏差估計方法，其特征在于，包括：

獲取空中重力異常數據；所述空中重力異常數據包括多個空中測線采樣點的重力異常數據；

將所述空中重力異常數據歸算至同一高度平面，格網化空中重力異常數據；

將格網化后的空中重力異常數據向下延拓至大地水準面，得到大地水準面上的格網重力異常觀測值；

根據所述大地水準面上的格網重力異常觀測值反演垂線偏差，得到垂線偏差的估計值。

2.根據權利要求1所述的基于空中重力異常的垂線偏差估計方法，其特征在于，所述獲取空中重力異常數據，具體包括：

獲取地面停機坪處的絕對重力值；

獲取機載重力儀的重力異常模型；所述重力異常模型為：

其中，Δg^*為測線采樣點的重力異常，g_b為地面停機坪處的絕對重力值，f_z為當前比力，f_z⁰為比力初值，為飛機的垂直擾動加速度，δa_E為飛機的厄特弗斯改正，δa_H為飛機的水平加速度改正，δa_F為飛機的空間改正，γ₀為橢球面上的正常重力；

根據所述地面停機坪處的絕對重力值，利用所述重力異常模型確定不同測線采樣點的重力異常數據。

3.根據權利要求1所述的基于空中重力異常的垂線偏差估計方法，其特征在于，所述將所述空中重力異常數據歸算至同一高度平面，格網化空中重力異常數據，具體包括：

采用測線網平差方法將不同高度的空中重力異常數據歸算到同一高度平面；

對側線網平差后的重力異常數據進行格網化，得到格網化后的空中重力異常數據。

4.根據權利要求1所述的基于空中重力異常的垂線偏差估計方法，其特征在于，所述將格網化后的空中重力異常數據向下延拓至大地水準面，得到大地水準面上的格網重力異常觀測值，具體包括：

獲取延拓模型；所述延拓模型為：

其中，Δg^*(r,θ,λ)為格網化后空中測線采樣點的重力異常數據；r、θ、λ分別為空中測線采樣點的地心距離、緯度、經度；R為地球平均半徑，θ'、λ'分別為流動面元的緯度、經度，l為計算點與流動面元之間的距離，Δg(R,θ',λ')為大地水準面上的重力異常；

根據所述格網化后的空中重力異常數據，利用所述延拓模型反求大地水準面上的格網重力異常觀測值。

5.根據權利要求1所述的基于空中重力異常的垂線偏差估計方法，其特征在于，所述根據所述大地水準面上的格網重力異常觀測值反演垂線偏差，得到垂線偏差的估計值，具體包括：

獲取垂線偏差反演模型；所述垂線偏差反演模型為：

其中，ζ為垂線偏差的估計值的子午分量，η為垂線偏差的估計值的卯酉分量；Δg為大地水準面上的重力異常；γ為全球正常重力平均值；σ為積分區域；α為計算點到流動點的方位角；ψ為計算點到流動點的球面角距；為核函數；

根據所述大地水準面上的格網重力異常觀測值，利用所述垂線偏差反演模型反演得到垂線偏差的估計值。

6.根據權利要求1所述的基于空中重力異常的垂線偏差估計方法，其特征在于，所述獲取空中重力異常數據，之后還包括：

對所述空中重力異常數據進行低通濾波處理，去除所述空中重力異常數據的噪聲。

7.一種基于空中重力異常的垂線偏差估計系統，其特征在于，包括：

空中異常數據獲取模塊，用于獲取空中重力異常數據；所述空中重力異常數據包括多個空中測線采樣點的重力異常數據；

格網化模塊，用于將所述空中重力異常數據歸算至同一高度平面，格網化空中重力異常數據；

向下延拓模塊，用于將格網化后的空中重力異常數據向下延拓至大地水準面，得到大地水準面上的格網重力異常觀測值；

垂線偏差反演模塊，用于根據所述大地水準面上的格網重力異常觀測值反演垂線偏差，得到垂線偏差的估計值。