[發明專利]一種重力梯度儀運動誤差事后補償方法

有效

• 申請號: 202011163660.3
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112363247B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 喻名彪;涂良成;胡宸源;喻立;范繼
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01V13/00
• 分類號: G01V13/00;G01V7/00
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

1.一種重力梯度儀運動誤差事后補償方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)獲得重力梯度儀的輸出數據、比力數據、角速度數據和角加速度數據，對數據進行預處理后，將數據分成N個數據塊；

(2)利用重力梯度儀運動誤差模型對N個數據塊的運動誤差進行補償；

(3)將補償后的N個數據塊合并，并進行解調或濾波后獲得萬有引力梯度；所述步驟(2)中采用的重力梯度儀運動誤差模型，它的54參數模型為：

式中表示54參數運動誤差模型t時刻的輸出，m_1×54(t)表示t時刻的運動矢量，C_54×1表示運動誤差傳遞系數矢量；m_1×54(t)是包含54個元素的行向量：m_1×54(t)＝[m₁(t) m₂(t) … m₅₄(t)]；m_1×54(t)的54個元素給出如下：

m₁₇(t)＝(-ω_ay(t)-ω_x(t)ω_z(t))sin(Ωt)+(ω_y(t)ω_z(t)-ω_ax(t))cos(Ωt)

m₁₈(t)＝(ω_ax(t)-ω_y(t)ω_z(t))sin(Ωt)+(-ω_ay(t)-ω_x(t)ω_z(t))cos(Ωt)

m₁₉(t)＝a_x(t)sin(Ωt)-a_y(t)cos(Ωt)；m₂₀(t)＝a_y(t)sin(Ωt)+a_x(t)cos(Ωt)

m₂₁(t)＝a_x(t)a_z(t)sin(Ωt)-a_y(t)a_z(t)cos(Ωt)；

m₂₂(t)＝-a_y(t)a_z(t)sin(Ωt)-a_x(t)a_z(t)cos(Ωt)

m₂₃(t)＝-2ω_ax(t)sin(Ωt)+2ω_ay(t)cos(Ωt)；m₂₄(t)＝2ω_ay(t)sin(Ωt)+2ω_ax(t)cos(Ωt)

m₂₅(t)＝(ω_ax(t)+ω_y(t)ω_z(t))sin(Ωt)+(ω_x(t)ω_z(t)-ω_ay(t))cos(Ωt)

m₂₆(t)＝(ω_ay(t)-ω_x(t)ω_z(t))sin(Ωt)+(ω_ax(t)+ω_y(t)ω_z(t))cos(Ωt)

m₃₀(t)＝a_x(t)ω_az(t)sin(Ωt)-a_y(t)ω_az(t)cos(Ωt)

m₃₄(t)＝a_y(t)ω_az(t)sin(Ωt)+a_x(t)ω_az(t)cos(Ωt)

m₃₉(t)＝(-ω_ax(t)ω_az(t)-ω_y(t)ω_z(t)ω_az(t))sin(Ωt)+(ω_ay(t)ω_az(t)-ω_x(t)ω_z(t)ω_az(t))cos(Ωt)

其中，Ω表示重力梯度儀旋轉圓盤角頻率，也就是重力梯度儀的調制頻率，sin,cos分別表示正弦函數和余弦函數；a_x(t)、a_y(t)、a_z(t)分別表示t時刻重力梯度儀測量坐標系原點的比力矢量，ω_x(t)、ω_y(t)、ω_z(t)分別表示t時刻萬有引力傳感器相對慣性系的角速度矢量，ω_ax(t)、ω_ay(t)、ω_az(t)分別表示t時刻萬有引力傳感器相對慣性系的角加速度矢量。