捷联式航空重力测量动态误差抑制和分离技术研究

Strapdown airborne gravimeter is one of the development direction of airborne gravimeter for its much small size, lighter weight and lower power consumption, etc. Dynamic adaptability problem is one of the key issues that restrict the strapdown airborne gravimeter to the practical. The aims of this project are the suppression and separation of dynamic error. To solve the dynamic adaptability problem of strapdown airborne gravimeter, some points should be researched:.(1) Estimate the dynamic error character for strapdown airborne gravimeter. Perfecting the theory of strapdown airborne gravimetry, and laying the foundation of the suppression and separationfor dynamic error..(2) Suppression of the dynamic error for strapdown airborne gravimeter. Including two aspects, one is the calibration of strapdown airborne gravimeter for airborne gravimetry application; the other is the stepwise estimating and compensating of inertial device errors..(3) Separation of the dynamic error for strapdown airborne gravimeter. The main research point is the error separation based on correlation analysis. This can be used to separate the residual error after the error suppression.

捷联式航空重力仪具有体积小、重量轻、功耗小的优点，是航空重力仪的重要发展方向。动态适应性是制约捷联式航空重力仪走向实用的关键问题之一。本项目拟针对捷联式航空重力仪动态误差的抑制和分离开展研究工作，以解决捷联式航空重力仪的动态适应性问题。主要研究内容如下：.（1）捷联式航空重力测量动态误差机理及特性分析。完善捷联式航空重力测量的理论，为动态误差的抑制和分离奠定基础。.（2）捷联式航空重力仪动态误差的抑制。包括基于航空重力测量作业特点的捷联式重力仪标定技术和惯性器件误差的逐步估计及补偿。.（3）捷联式航空重力仪动态误差的分离。主要是基于相关分析的动态误差分离，对动态误差抑制过程的残留误差进行分离。

基于捷联惯导的航空重力仪具有体积小、重量轻、功耗小、成本低、可靠性高等优点，并且可以实现无人操作和矢量测量，是航空重力仪的一个重要发展方向。但是基于捷联惯导的航空重力仪目前国内外还未见成熟的产品，其中一个很重要的原因就是捷联式航空重力仪的测量结果容易受到载机动态运动的影响。本项目针对捷联式航空重力测量中的动态误差问题，研究捷联式航空重力仪动态误差的抑制和分离。一是研究了捷联式航空重力测量动态误差的机理及特性；二是研究了捷联式航空重力仪动态误差的抑制方法，主要包括适合于航空重力测量作业特点的标定方法和惯性器件误差的逐步估计算法；三是设计了基于经验模态分解和基于相关分析的动态误差的分离算法。