三轴平台航空重力仪测量数据处理研究

论文摘要

三轴平台式航空重力仪测量重力数据是以飞机为载体的一种新型测量方式,测量速度更迅速及测量区域更广泛。随着重力仪的快速发展,地球重力场数据分析与处理的工作对资源探测、地球科学、军事和导航等方面研究具有重大意义。本文对三轴平台航空重力仪的测量数据开展了深入地研究工作,主要研究内容有:设计了三轴平台航空测量数据处理的总体方案,分为三轴稳定平台倾斜改正、重力异常解算和航空测量数据处理的软件设计这三个模块。平台倾斜改正模块:首先运用FIR低通滤波器剔除平台式航空重力实测数据中的高频噪声,阐述了一步法改正、两步法改正和平台误差估计改正的理论基础;通过一步法改正和两步法改正的误差分析,验证了这两种方法的等价性。然后分别采用一步法改正和平台误差估计改正两种方法进行平台倾斜改正的计算,其中平台误差估计改正是利用GPS/平台惯性组合导航的卡尔曼滤波方程估计出平台失准角后计算出平台倾斜改正值的方法。计算结果表明:在相同滤波尺度下,平台误差估计改正对平台倾斜的改正好于另两种方法。重力异常解算模块:给出了二阶马尔可夫过程的重力异常模型,列写由重力异常作为状态变量的卡尔曼滤波方程,对实测数据进行处理,得到:在相同滤波尺度下,通过平台误差估计改正方法计算的载体转弯段的重力异常结果明显优于其余两种方法。通过与同机测试的GT-2A航空重力仪测量结果进行对比,进一步验证了模型的正确性,两者输出的重力异常符合精度小于0.85mGal。三轴平台航空测量数据处理软件设计模块:在C#软件平台上设计并实现三轴平台式航空重力仪测量数据处理的基本功能,完成二次开发并稳定地完成数据处理,对航空重力仪测量数据处理的研究具备重要的参考价值。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 颜颖

导师: 蔡体菁

关键词: 平台倾斜改正,重力异常,卡尔曼滤波,软件设计

来源: 东南大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 东南大学

分类号: P223.4

DOI: 10.27014/d.cnki.gdnau.2019.003105

总页数: 73

文件大小: 4021K

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标签：平台倾斜改正论文;  重力异常论文;  卡尔曼滤波论文;  软件设计论文;