[發明專利]一種陸地重力儀數字調平補償系統及方法

在審

• 申請號: 202211401100.6
• 申請日: 2022-11-09
• 公開（公告）號: CN115755206A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 吳云軍;王世博;武斌;曹文;曾舒如
• 申請（專利權）人: 華中光電技術研究所（中國船舶重工集團公司第七一七研究所）
• 主分類號: G01V7/00
• 分類號: G01V7/00;G01C9/00;G01C21/16;G01C21/18
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發明涉及一種陸地重力儀數字調平補償系統及方法，該系統包括：雙軸水平加速度計、三軸陀螺與重力敏感器；雙軸水平加速度計、三軸陀螺與重力敏感器固聯，雙軸水平加速度計與重力敏感器相對正交安裝，三軸陀螺與雙軸水平加速度計相對正交安裝，構成慣性空間坐標系，通過所述雙軸水平加速度計、三軸陀螺與重力敏感器，獲取陸地重力儀的運動加速度、角速度信息，根據所述運動加速度、角速度信息對陸地重力儀進行數字調平補償。

技術領域

本發明涉及測繪技術領域，具體涉及一種陸地重力儀數字調平補償系統及方法。

背景技術

陸地重力儀能夠測量地下礦產分布特征，推測地下資源布局規律，為陸地資源勘探提供非常有效的參考依據。重力信息方向沿水準面向下，陸地重力在測量之前必須進行預先調平，保證重力敏感器敏感軸方向與重力方向垂直，調平誤差需保證在亞分級。

目前，圍繞陸地重力儀調平需求，一般采用調平支架、氣泡水平儀等輔助手段，手動調平重力儀。由于外場工作條件、地貌條件限制，現有手動調平方法耗時耗力，浪費大量時間，嚴重降低重力測量效率、精度。

發明內容

本發明針對陸地重力儀調平問題，提出一種陸地重力儀數字調平補償技術。利用雙軸水平加速度計、垂向重力敏感器、三軸陀螺儀構建測量基底，測得三軸加速度、角速度信息。根據三軸加速度信息計算陸地重力儀傾斜角，并完成垂向加速度信息數字投影。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種陸地重力儀數字調平補償系統，包括：雙軸水平加速度計、三軸陀螺與重力敏感器；雙軸水平加速度計、三軸陀螺與重力敏感器固聯，雙軸水平加速度計與重力敏感器相對正交安裝，三軸陀螺與雙軸水平加速度計相對正交安裝，構成慣性空間坐標系，通過所述雙軸水平加速度計、三軸陀螺與重力敏感器，獲取陸地重力儀的運動加速度、角速度信息，根據所述運動加速度、角速度信息對陸地重力儀進行數字調平補償。

進一步的，該系統還包括：

數據獲取模塊，用于通過雙軸水平加速度計、三軸陀螺與重力敏感器，獲取陸地重力儀的運動加速度、角速度信息；

第一計算模塊，用于根據陸地重力儀的運動加速度、角速度信息計算得到陸地重力儀的橫滾角和俯仰角；

第二計算模塊，用于根據陸地重力儀的橫滾角和俯仰角計算重力加速度。

另一方面，本發明提供一種陸地重力儀數字調平補償方法，該方法基于上述的陸地重力儀數字調平補償系統實現，包括：

通過雙軸水平加速度計、三軸陀螺與重力敏感器，獲取陸地重力儀的運動加速度、角速度信息；

根據陸地重力儀的運動加速度、角速度信息計算得到陸地重力儀的橫滾角和俯仰角；

根據陸地重力儀的橫滾角和俯仰角計算重力加速度，完成陸地重力儀數字調平補償。

本發明的有益效果是：本發明在無需手動調平陸地重力儀的前提下，通過數字補償方式，保證陸地重力儀具備測量狀態，提升陸地重力儀測量效率、性能。解決陸地重力儀依賴手動調平引起測量效率下降問題。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種陸地重力儀數字調平補償系統結構框圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。