[發(fā)明專(zhuān)利]一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110181838.5
• 申請(qǐng)日: 2021-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112965128B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧凱亮;陳欣;黃謨濤;吳超;陳鑫舟;陳軼;張博;范龍;周德久;高飛;郭忠磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍92859部隊(duì)
• 主分類(lèi)號(hào): G01V7/06
• 分類(lèi)號(hào): G01V7/06;G06F17/11
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

1.一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、計(jì)算外部重力異常Δg；

步驟2、采用移去-恢復(fù)技術(shù)，從流動(dòng)點(diǎn)重力異常中移去外部空間計(jì)算點(diǎn)在球面上的投影點(diǎn)處的重力異常；同時(shí)通過(guò)積分恒等變換，恢復(fù)外部空間計(jì)算點(diǎn)在球面上的投影點(diǎn)處的重力異常的全球影響，消除積分核函數(shù)奇異性的影響；

步驟3、顧及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)局域保障條件，引入全球重力場(chǎng)位模型，利用移去-恢復(fù)技術(shù)，恢復(fù)參考外部重力異常；

步驟4、利用積分恒等式轉(zhuǎn)換，補(bǔ)償由全球積分過(guò)渡到局域積分引起的模型誤差，得到計(jì)算點(diǎn)處高精度的外部重力異常。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法，其特征在于：所述步驟3包括以下步驟：

步驟3.1、顧及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)局域保障條件，引入全球重力場(chǎng)位模型，利用移去-恢復(fù)技術(shù)，從重力異常觀測(cè)值中移去參考重力異常，得到殘差重力異常；

步驟3.2、從積分式核函數(shù)中移去與參考場(chǎng)對(duì)應(yīng)階次的核函數(shù)球諧表達(dá)式，得到截?cái)嗪撕瘮?shù)；

步驟3.3、利用全球重力場(chǎng)位模型高階信息進(jìn)行遠(yuǎn)區(qū)效應(yīng)補(bǔ)償，以削弱遠(yuǎn)區(qū)截?cái)嗾`差的影響。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法，其特征在于：所述步驟1的具體實(shí)現(xiàn)方法為：

其中，Δg為外部空間計(jì)算點(diǎn)重力異常；Δg_q為球面上流動(dòng)點(diǎn)處的已知觀測(cè)重力異常；R為地球橢球平均半徑；r為計(jì)算點(diǎn)地心向徑；為計(jì)算點(diǎn)的緯度和經(jīng)度；為流動(dòng)點(diǎn)的緯度和經(jīng)度；σ為單位球面；dσ為單位球面的面積元；ψ為計(jì)算點(diǎn)至流動(dòng)點(diǎn)之間的球面角距；l為計(jì)算點(diǎn)至流動(dòng)點(diǎn)之間的空間距離；K(r,ψ)為積分核函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法，其特征在于：所述步驟2的具體實(shí)現(xiàn)方法為：

將外部重力異常Δg轉(zhuǎn)換為；

其中，Δg_Rp為外部空間計(jì)算點(diǎn)p在球面上的投影點(diǎn)P_R處的重力異常。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法，其特征在于：所述步驟3.1的具體實(shí)現(xiàn)方法為：

將外部重力異常Δg轉(zhuǎn)換為：

計(jì)算殘差重力異常δΔg_q和δΔg_Rp：

計(jì)算參考重力異常Δg_ref

其中，δΔg_q為Δg_q的殘差重力異常；δΔg_Rp為Δg_Rp的殘差重力異常；K^WG(r,ψ)為截?cái)嗪撕瘮?shù)；Δg_rq(σ-σ0)為遠(yuǎn)區(qū)效應(yīng)計(jì)算值；Δg_ref為參考外部重力異常；Δg_qref和Δg_Rpref分別為與Δg_q和Δg_Rp對(duì)應(yīng)的由N階參考場(chǎng)位模型計(jì)算得到的參考重力異常；GM為地球引力常數(shù)；N為由位模型定義的參考場(chǎng)最高階數(shù)；為完全規(guī)格化締合勒讓德函數(shù)；和為完全規(guī)格化地球位系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法，其特征在于：所述步驟3.2的具體實(shí)現(xiàn)方法為：

其中，P_n(cosψ)為n階勒讓德函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法，其特征在于：所述步驟3.3的具體實(shí)現(xiàn)方法為：

計(jì)算遠(yuǎn)區(qū)效應(yīng)計(jì)算值

其中，Q_n(Δg)為外部重力異常積分核截?cái)嘞禂?shù)；T_n為地球擾動(dòng)位n階拉普拉斯面球諧函數(shù)；R_n,m(ψ₀)為勒讓德函數(shù)的遠(yuǎn)區(qū)積分和。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)奇異性顧及局域保障條件計(jì)算外部重力異常的方法，其特征在于：所述步驟4的具體實(shí)現(xiàn)方法為：

將外部重力異常Δg轉(zhuǎn)換為：

計(jì)算δΔg_Rp在積分遠(yuǎn)區(qū)(σ-σ₀)對(duì)外部重力異常Δg的影響