水下重力测量系统关键技术研究

发布时间：2020-06-01 11:20

【摘要】：随着重力测量技术和捷联惯导技术的运用越来越广泛,对水下重力测量系统的研究逐渐引起了人们的关注,为此本文开展了对水下重力测量系统关键技术的研究,主要包括标定、动态初始对准和水下重力测量处理软件,其研究内容和成果如下:建立了捷联式重力仪的误差模型,设计了角增量实验、位置实验和翻滚实验,并在转台上分别完成了分立式标定和系统级标定实验,从而获得各参数项来提高导航的精度,并对分别采用双子样算法和毕卡算法来更新四元数的系统级标定的收敛过程进行了对比。给出了捷联式重力仪系泊状态下的粗对准算法,利用卡尔曼滤波来实现精对准,最后为了消除杆臂效应对初始对准的影响,采用了杆臂效应的补偿方案来解决。并且通过编写算法程序和设计实验来验证算法的正确性。采用了三层架构体系,编制了基于C#的水下重力测量数据处理软件,完成了包括预处理、重力异常解算和图形显示等各个模块界面和业务的设计与实现。软件能够稳定运行,具有良好的可视化特性和扩展性。本文的研究工作对于开展水下重力测量系统的研究具有重要的参考价值。
【图文】：

静止的参照物作为惯性参考系。一般道平面内，x轴指向春分点，z 轴指向（简称e系） 常复杂且不规则，而且质量也不均匀但为了简化分析和计算，在精度允许地球坐标系的坐标原点取在地球的中垂直于x轴和z 轴，并与x轴、z 轴构着地球同时旋转。 （简称g 系） 心为地理坐标系的原点，并跟着载体代表东向、北向、天向，，载体的地理相对于地球坐标系的方位关系。 （简称n系） 航参数时所采用的坐标系就是导航坐系为g 系。

图 2-3 卡尔曼滤波算法流程图 本章小结本章概述了水下重力测量系统关键技术与本论文研究工作的基础。论文研究是标定，系泊对准、摇摆基座下的精对准、杆臂效应和基于 C#水下重力测的软件。概述了捷联惯导系统的数学模型，如惯导误差模型、姿态更新、速置更新等。介绍了捷联式重力测量系统的数学模型，如水下重力异常模型，。论述了卡尔曼滤波的工作原理与算法实现过程，它在捷联式重力测量系统标定、动态初始对准和杆臂效应中能广泛应用。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH761.5

【参考文献】

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本文编号：2691409