旋转加速度计重力梯度仪加速度计标度因数实时反馈调整方法

旋转加速度计重力梯度仪在实际工作过程中,由于平台稳定性、旋转机构控制精度、敏感器安装误差、加速度计标度因数匹配性以及其他噪声源的存在,对高精度重力梯度测量构成严峻挑战。在诸多影响因素中,加速度计标度因数的不一致性对测量精度影响最大。本文提出一种旋转加速度计重力梯度仪加速度计标度因数实时反馈调整方法,旨在提高获取重力梯度信号的能力。该方法首先对相对两只加速度计的和输出信号以及重力梯度仪总输出信号分别进行带通滤波,然后对滤波器输出信号中含有加速度计标度因数不平衡信息信号进行幅值解调,对三组解调结果分别进行平滑处理,采用模糊PID控制算法实时反馈调整加速度计内部的电磁线圈力矩,达到调整加速度计标度因数的目的。实验测试分析表明,采用模糊PID反馈调整算法可以快速实现四只加速度计标度因数一致,相对两只加速度计标度因数调整量级可以达到10?7,两对加速度计标度因数的调整量级可以达到10?5,提高了获取重力梯度信息的能力。

动基座重力梯度仪加速度计标度因数一致性调整方法

针对基于旋转加速度计原理的高精度重力梯度测量对动态条件下将两组加速度计标度因数不一致性调整到0.1 ppm的需求,提出一种基于Sage-Husa自适应滤波的加速度计标度因数一致性动态调整方法。首先对重力梯度敏感器输出信号进行解调,实现两组加速度计标度因数不一致信号的提取;其次,针对信号易受运动干扰的问题,利用Sage-Husa自适应滤波的方法实时适应不同量级的动态干扰,对标度因数不一致信息进行最优估计;最后,应用PID算法调整加速度计内部电磁线圈电流,实现加速度计标度因数实时调整。航空试验结果表明,在相同的工况下,与常规解调方法对比,所提方法可将航空测量内符合精度由150E@1 km提高至65E@1 km,证明了该方法的有效性。

基于旋转加速度计原理的重力梯度测量技术研究与试验

旋转加速度计式重力梯度测量方法通过旋转调制的方式提取微弱的重力梯度信息。首先从测量原理出发,指出实现该方案的主要难点及对策,提炼出关键技术;其次,以多种方式开展引力梯度效应试验,验证了理论的正确性;最后,尝试了面向载体应用的动态适应性试验,达到地面低动态条件下的技术要求,为开展高动态条件下的重力梯度测量奠定基础。