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野外复杂环境下高精度冷原子绝对重力仪试验研究
1
作者 刘子旭 李期学 +4 位作者 余梦洋 徐森 刁鹏鹏 刘立加 庞飞 《光学与光电技术》 2025年第2期18-24,共7页
绝对重力仪在许多关键领域有着重要的应用价值。为验证和评估冷原子干涉绝对重力仪在野外场景的测量功能和性能,构建了多测试区域、多条件要素的野外复杂环境试验方案,重点分析了温度、湿度、海拔变化对仪器测量精度和外符合精度的影响... 绝对重力仪在许多关键领域有着重要的应用价值。为验证和评估冷原子干涉绝对重力仪在野外场景的测量功能和性能,构建了多测试区域、多条件要素的野外复杂环境试验方案,重点分析了温度、湿度、海拔变化对仪器测量精度和外符合精度的影响。实验结果表明,在典型的高温、低温、高湿、高海拔等特殊环境下,所评估的重力仪表现出较高的测量精度,相对参考值的偏差优于20μGal,平均值中误差优于11μGal,可以满足当前大多数野外测量测绘要求。为开展重力仪的野外功能和性能评估鉴定提供了实验方法,为重力仪的进一步发展提供了思路,为原子干涉重力仪的野外实际应用提供了依据。 展开更多
关键词 绝对重力仪 原子干涉 高精度 野外测量 复杂环境
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基于超导重力仪数据采集系统的智能补数与安全加密
2
作者 修宏祥 陈玉秀 《信息技术与信息化》 2025年第3期139-142,共4页
超导重力仪长时间测量记录重力信号,为我国精密测绘与地球动力学研究提供强大数据支撑,数据采集系统通过串口实时采集超导重力仪的各项监测数值。针对系统数据缺失与传输安全问题,文章使用C++语言编写缺数智能识别与批量补数程序,同时加... 超导重力仪长时间测量记录重力信号,为我国精密测绘与地球动力学研究提供强大数据支撑,数据采集系统通过串口实时采集超导重力仪的各项监测数值。针对系统数据缺失与传输安全问题,文章使用C++语言编写缺数智能识别与批量补数程序,同时加入SSL加密传输机制。该技术在全国部分台站应用运行良好,数据完整率、准确率与安全性均得到保障。 展开更多
关键词 智能补数 数据安全加密 超导重力仪 串口采集 C++语言
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基于预置欧拉旋转的垂直姿态测量 被引量：10
3
作者 程为彬 潘萌 +2 位作者 汤楠 汪跃龙 霍爱清 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1817-1822,共6页
传统的正交坐标系在垂直姿态附近存在信号幅值和信噪比极低等不足,导致姿态解算精度低。分析了传统正交坐标系垂直姿态测量精度不足的内在原因,基于提高原始测量信号幅度及其信噪比的目的,提出一种预置旋转的正交坐标系,研究了其理论模... 传统的正交坐标系在垂直姿态附近存在信号幅值和信噪比极低等不足,导致姿态解算精度低。分析了传统正交坐标系垂直姿态测量精度不足的内在原因,基于提高原始测量信号幅度及其信噪比的目的,提出一种预置旋转的正交坐标系,研究了其理论模型和测量误差,进行了原理验证。测试及其解算数据表明,预旋转坐标系在垂直姿态时可增强原始信号幅度10倍以上,较大地提高了垂直姿态测量的总体精度。 展开更多
关键词 姿态测量 垂直姿态 正交坐标系 欧拉旋转
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国内绝对重力实验观测比对 被引量：12
4
作者 玄松柏 邢乐林 +2 位作者 何志堂 张世伟 李辉 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第4期72-74,共3页
为标定FG5绝对重力仪及检测其性能,于2008年1月在中国地震局地震研究所的3053测点进行了绝对重力测量比对。研究表明,绝对重力仪FG5-214与FG5-232具有较好的一致性,二者几乎不存在系统误差;两台仪器都具有较强的抗干扰能力,重复性很好,... 为标定FG5绝对重力仪及检测其性能,于2008年1月在中国地震局地震研究所的3053测点进行了绝对重力测量比对。研究表明,绝对重力仪FG5-214与FG5-232具有较好的一致性,二者几乎不存在系统误差;两台仪器都具有较强的抗干扰能力,重复性很好,内符合测量精度达(2～3)×10-8ms-2。 展开更多
关键词 比测 绝对重力测量 重力变化 地震 测量精度
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基于奇异值分解的高精度重力仪信号处理方法 被引量：4
5
作者 赵立业 周百令 +2 位作者 赵池航 万振刚 马云峰 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期780-783,共4页
在分析基于矩阵奇异值分解理论的滤波算法基础上 ,将其应用到高精度海洋重力仪系统信号处理中 .在信号处理过程中 ,首先采用延迟法理论重构系统的相空间 ,得到吸引子轨迹矩阵 ,然后对轨迹矩阵进行奇异值分解 ,用部分奇异值重构有用信号... 在分析基于矩阵奇异值分解理论的滤波算法基础上 ,将其应用到高精度海洋重力仪系统信号处理中 .在信号处理过程中 ,首先采用延迟法理论重构系统的相空间 ,得到吸引子轨迹矩阵 ,然后对轨迹矩阵进行奇异值分解 ,用部分奇异值重构有用信号的最佳逼近矩阵 ,并与自适应卡尔曼滤波进行了对比分析 ,以实际信号与处理后信号的信噪比作为衡量 2种信号处理方法好坏的依据 .理论分析和仿真实验表明 ,奇异值分解滤波方法和自适应卡尔曼滤波都能在一定程度上消除干扰噪声对重力异常信号的影响 ,但在相同背景条件下 ,奇异值分解滤波的性能优于自适应卡尔曼滤波 . 展开更多
关键词 重力仪 信号处理 奇异值分解 自适应卡尔曼滤波
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拉曼激光边带效应对冷原子重力仪测量精度的影响 被引量：7
6
作者 吴彬 程冰 +7 位作者 付志杰 朱栋 邬黎明 王凯楠 王河林 王兆英 王肖隆 林强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第19期125-132,共8页
电光调制技术是产生拉曼光的几种方法之一,其优点是系统简单、易搭建且环境适应性强.然而,这种调制技术会产生额外的边带光,并影响冷原子干涉绝对重力仪的测量精度.本文利用自行研制的可移动冷原子重力仪,研究了边带效应对冷原子重力仪... 电光调制技术是产生拉曼光的几种方法之一,其优点是系统简单、易搭建且环境适应性强.然而,这种调制技术会产生额外的边带光,并影响冷原子干涉绝对重力仪的测量精度.本文利用自行研制的可移动冷原子重力仪,研究了边带效应对冷原子重力仪测量精度的影响.详细分析了拉曼反射镜的位置、拉曼脉冲的作用时刻及其间隔、拉曼光的失谐等一系列参数与边带效应之间的关系,实验发现这些参数对冷原子重力仪的精度评估有比较大的影响;此外,我们还发现在有边带效应的情况下,原本不影响重力测量精度的实验参数也会影响最终的重力测量结果.最后,通过研究拉曼边带效应与拉曼光失谐之间的关系,本文提出一种评估拉曼边带效应影响重力仪精度的方法.本文结果为减小拉曼边带效应对冷原子重力仪测量精度的影响提供了依据. 展开更多
关键词 拉曼激光 原子光学 原子干涉技术 绝对重力测量
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基于扭矩测量的二维簧片重力梯度仪的设计 被引量：6
7
作者 赵立珍 彭益武 周泽兵 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2006年第2期128-133,共6页
基于扭矩测量原理,设计了一个精度为1E的二维簧片重力梯度仪。它的敏感部分是一个簧片悬挂的二维Z形扭摆,用一个高灵敏度的二维电容微位移传感器来检测此摆的二维扭转情况,进而获得摆周围的重力梯度信息。该二维簧片重力梯度仪具有性能... 基于扭矩测量原理,设计了一个精度为1E的二维簧片重力梯度仪。它的敏感部分是一个簧片悬挂的二维Z形扭摆,用一个高灵敏度的二维电容微位移传感器来检测此摆的二维扭转情况,进而获得摆周围的重力梯度信息。该二维簧片重力梯度仪具有性能稳定、精度高等优点。 展开更多
关键词 重力梯度 簧片重力梯度仪 电容检测 热噪声 精度
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GS型重力仪智能化和网络化的实现 被引量：4
8
作者 李家明 李翠霞 +1 位作者 刘子维 黎永东 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2008年第6期127-131,共5页
利用现代电子技术和计算机网络技术,实现GS型重力仪的智能化和网络化。
关键词 重力仪 地震监测 电子技术 智能化 网络化
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基于八对差分电容极板的静电悬浮加速度计的设计 被引量：2
9
作者 胡明 白彦峥 +2 位作者 祝竺 吴书朝 周泽兵 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第5期154-159,共6页
针对GOCE重力梯度卫星中使用的静电悬浮加速度计,对其采用的八对电容极板冗余设计的位移传感与反馈控制组合策略进行了讨论,并分析了其相对于CHAMP和GRACE重力卫星中使用的同类型加速度计的可靠度改善程度。
关键词 静电悬浮加速度计 卫星重力测量 可靠性 冗余设计 重力梯度卫星
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基于形态小波的高精度重力仪信号快速滤波算法 被引量：2
10
作者 赵立业 李宏生 +1 位作者 周百令 李坤宇 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1217-1221,共5页
为了有效抑制高精度重力测量信号中的各种强噪声以获得高精度重力信息,在分析形态小波滤波算法的基础上,结合FFT算法提出了一种快速形态小波滤波算法,并应用于高精度重力仪信号处理中.在滤波过程中,首先在常规小波分解算法各层间增加形... 为了有效抑制高精度重力测量信号中的各种强噪声以获得高精度重力信息,在分析形态小波滤波算法的基础上,结合FFT算法提出了一种快速形态小波滤波算法,并应用于高精度重力仪信号处理中.在滤波过程中,首先在常规小波分解算法各层间增加形态滤波器,以提高小波算法抑制脉冲干扰的能力.然后,将常规小波分解和重构算法进行重组,并参考FFT算法规则设计了一种快速形态小波分解重构算法,以提高小波分解和重构的计算效率.最后,通过仿真试验,将快速形态小波滤波算法与传统小波滤波算法进行性能对比.理论分析和仿真试验结果表明,快速形态小波算法的滤波效果优于传统小波滤波,其运算速度优于Mallat算法. 展开更多
关键词 重力仪 信号处理 形态小波滤波 FFT
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基于摆式重力仪的电容测微相敏检波器研究 被引量：2
11
作者 陈亮 杨春勇 潘显章 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1127-1131,共5页
基于摆式重力仪的基本结构,分析了重力检测电容测微器的工作原理,同时提出了一种提供电容测微器激励信号的高对称差分激励信号源的设计。针对微弱信号检测环节,根据互相关检测数学模型,设计了一种实用型开关式全波相敏检波电路。本文电... 基于摆式重力仪的基本结构,分析了重力检测电容测微器的工作原理,同时提出了一种提供电容测微器激励信号的高对称差分激励信号源的设计。针对微弱信号检测环节,根据互相关检测数学模型,设计了一种实用型开关式全波相敏检波电路。本文电路已在摆式重力仪设计研制中获得成功应用,结果表明:电路性能稳定,检测精度优于20μV,重力检测精度优于1×10-6ms-2(0.1 mGal)。 展开更多
关键词 重力测量 互相关检测 电容测微器 激励源 相敏检波器
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基于空间十字挠性支撑结构的重力敏感器 被引量：1
12
作者 郭敬滨 阎珊珊 +2 位作者 李醒飞 董九志 王错 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期54-59,共6页
针对传统弹簧式重力仪对水平向干扰敏感、体积大的缺点,提出了一种基于空间十字形挠性支撑结构的相对重力敏感器,并论述了该结构的工作原理。重点就空间十字型摆组件和力矩器进行分析:基于Euler-Bernoulli梁理论建立静力平衡稳定态结构... 针对传统弹簧式重力仪对水平向干扰敏感、体积大的缺点,提出了一种基于空间十字形挠性支撑结构的相对重力敏感器,并论述了该结构的工作原理。重点就空间十字型摆组件和力矩器进行分析:基于Euler-Bernoulli梁理论建立静力平衡稳定态结构模型;基于动力学方程建立振动系统动态模型;基于磁场分析设计力矩器;并利用有限元方法分别进行仿真验证。分析结果表明:该设计结构合理、性能良好、理论分辨率为3.7μGal,样机分辨率为4.1μGal,满足重力加速度的测量要求。 展开更多
关键词 相对重力敏感器 空间十字型 力学模型 有限元仿真
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海洋重力异常数据处理中小波阈值选择规则分析 被引量：1
13
作者 赵池航 高成发 +1 位作者 周百令 喻国荣 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期820-823,共4页
分析了信号在小波M allat算法条件下表现形式,采用小波阈值方法对经过小波变换后的重力异常信号的高频部分进行处理.分析了3种小波阈值选择规则,并将其应用到海浪波动等背景干扰因素引起的海洋重力异常畸变消除中.根据重力异常状态方程... 分析了信号在小波M allat算法条件下表现形式,采用小波阈值方法对经过小波变换后的重力异常信号的高频部分进行处理.分析了3种小波阈值选择规则,并将其应用到海浪波动等背景干扰因素引起的海洋重力异常畸变消除中.根据重力异常状态方程,采用通用阈值选择规则、最小最大准则阈值选择规则和无偏风险估计阈值选择规则进行了海洋重力异常数据仿真处理.理论分析和仿真处理表明:采用通用阈值选择规则、最小最大准则阈值选择规则和无偏风险估计阈值选择规则都能在一定程度上消除海洋重力异常畸变,但在相同背景条件下,通用阈值选择规则和最小最大准则阈值选择规则的性能优于无偏风险估计阈值选择规则. 展开更多
关键词 重力异常 小波 小波阈值
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自适应小波阈值去噪在重力仪信号处理中的应用 被引量：1
14
作者 赵立业 周百令 李坤宇 《中国工程科学》 2006年第3期49-52,57,共5页
为了有效地消除各种外界干扰噪声对高精度海洋重力仪测量值的影响,提高重力异常测量值的精度,在分析了小波阈值及自适应小波阈值去噪算法的基础上,将其应用到高精度海洋重力仪系统数据处理中,并与自适应卡尔曼滤波做了对比,以处理后信... 为了有效地消除各种外界干扰噪声对高精度海洋重力仪测量值的影响,提高重力异常测量值的精度,在分析了小波阈值及自适应小波阈值去噪算法的基础上,将其应用到高精度海洋重力仪系统数据处理中,并与自适应卡尔曼滤波做了对比,以处理后信号的信噪比作为衡量3种数据处理方法优劣的依据。理论分析和仿真实验表明,自适应小波阈值去噪方法、传统的小波阈值去噪方法和自适应卡尔曼滤波都能在一定程度上消除噪声信号对重力仪测量信号的影响,但在相同情况下,自适应小波阈值去噪方法具有明显的优越性。 展开更多
关键词 重力仪 信号处理 小波变换 自适应阈值去噪 自适应卡尔曼滤波
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多重小波分析在高精度重力仪数据处理中的应用 被引量：1
15
作者 赵池航 周百令 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期430-433,共4页
根据随机过程理论 ,建立离散的重力异常状态方程 ;基于多重小波理论分析的基础 ,将多重小波变换应用到高精度重力仪数据处理中 ,在高精度重力仪数据处理中采用软阈值法消除背景噪声 ,并与单小波多尺度分析进行了对比 .以实际数据与处理... 根据随机过程理论 ,建立离散的重力异常状态方程 ;基于多重小波理论分析的基础 ,将多重小波变换应用到高精度重力仪数据处理中 ,在高精度重力仪数据处理中采用软阈值法消除背景噪声 ,并与单小波多尺度分析进行了对比 .以实际数据与处理后数据偏差平方和的平均数作为衡量 2种数据处理方法性能的指标 ,理论分析和仿真实验表明 :多重小波和单小波都能在一定程度上抑制噪声对高精度重力仪测量数据的影响 。 展开更多
关键词 重力仪 多重小波分析 重力异常 数据处理 惯性导航系统
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石英振梁式重力传感器原理误差模型 被引量：1
16
作者 赵池航 何杰 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期785-789,共5页
为了建立石英振梁式重力传感器原理误差模型,首先,将石英振梁式重力传感器等效成转动惯量-弹性支承-阻尼系统,导出重力加速度作用条件下石英振梁式重力传感器的系统传递函数和输出差动频率公式;其次,导出由于舍掉高次项而产生的谐振频... 为了建立石英振梁式重力传感器原理误差模型,首先,将石英振梁式重力传感器等效成转动惯量-弹性支承-阻尼系统,导出重力加速度作用条件下石英振梁式重力传感器的系统传递函数和输出差动频率公式;其次,导出由于舍掉高次项而产生的谐振频率计算误差公式和由于输出差动频率线性化处理而产生的线性化误差公式;然后,从挠性梁的加工、石英谐振器的加工和质量块的质心偏移3个方面,导出石英振梁式重力传感器加工误差公式;最后,建立石英振梁式重力传感器原理误差模型,并进行了原理误差定量计算.理论分析和原理误差定量计算表明:输出差动频率线性化误差、挠性梁的加工误差和双音叉石英谐振器的加工误差是主要原理误差,谐振频率计算误差和质量块的质心偏移是次要原理误差;石英振梁式重力传感器原理误差的数量级为6×10-7g,可以满足10-6g级的高精度重力测量要求. 展开更多
关键词 重力传感器 误差模型 石英谐振器 重力测量
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中国 NIM 型绝对重力仪及国际绝对重力仪比对 被引量：9
17
作者 郭有光 黄大伦 +2 位作者 方永源 徐进义 刘达伦 《现代计量测试》 1998年第6期12-16,共5页
本文概述了中国计量科学研究院研制的ＮＩＭ型绝对重力仪三十年来的研究发展情况，着重介绍了其参加在国际计量局举行的历次国际绝对重力仪比对的结果。比对结果表明，中国计量科学院在绝对重力测量研究方面达到了国际先进水平。
关键词 NIM型 绝对重力仪 测量
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一次性餐饮具负重性能试验仪的研制 被引量：1
18
作者 张楠 肖建芳 +2 位作者 陈静茹 姜健俊 章若红 《自动化与仪器仪表》 2019年第6期16-17,22,共3页
一次性餐饮具是生活中较为常见的日用消费品,有相应的国家标准对其质量进行考核,其中负重性能是重要的性能要求。目前的国家标准对负重性能项目的试验方法有一定的不足,本文对该项目进行了深入分析,介绍了一次性餐饮具负重试验仪的设计... 一次性餐饮具是生活中较为常见的日用消费品,有相应的国家标准对其质量进行考核,其中负重性能是重要的性能要求。目前的国家标准对负重性能项目的试验方法有一定的不足,本文对该项目进行了深入分析,介绍了一次性餐饮具负重试验仪的设计原理和运行方式,并展示了样机的技术特点。 展开更多
关键词 一次性餐饮具 负重性能 负重试验仪 研制
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Burris型相对重力仪检验与调整的方法 被引量：2
19
作者 康胜军 《测绘技术装备》 2013年第4期85-87,81,共4页
通过对Burris型相对重力仪各项检验内容原理的分析,结合多年实践应用的经验,总结出该类型仪器检验与调整的方法,该方法可为Burris型仪器的鉴定及校准提供可靠的依据。
关键词 相对重力仪 Burris 检验 调整
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小型可移式高精确度绝对重力仪
20
作者 高景龙 李德禧 张二庆 《计量学报》 CSCD 1989年第1期41-44,共4页
中国计量科学研究院新研制成一台NIM-Ⅲ号小型可移式高精确度绝对重力仪。本文介绍其在精确测时、防大地微震、高真空获取及高真空运输等方面采取的措施。该仪器测量重力加速度的精确度达到±10×10^(-8)m/s^2。
关键词 重力测量仪 可移式 绝对重力仪
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