【技术实现步骤摘要】
一种动态环境下进行绝对重力测量的方法和设备
本申请涉及重力测量
,更具体地,涉及一种动态环境下进行绝对重力测量的方法和设备。
技术介绍
目前测量重力加速度g值使用的主要工具为激光干涉绝对重力仪,通过精确测量落体在重力场中自由下落的位移和时间来获得重力加速度。现有的重力加速度的测量方法是利用激光干涉监测自由下落物体的轨迹。从激光器中发出的激光光束入射到分光镜后,通过分光镜分为两束:测量光束和参考光束;其中,测量光束照射到被测落体(角锥棱镜)上发生反射;经被测落体反射后的测量光束照射到参考棱镜上进行反射。当被测落体下落时,经参考棱镜反射回来的测量光束和参考光束发生干涉,产生干涉条纹。干涉条纹的个数对应被测落体的下落位移,同时记录被测落体下落的时间。通常采用多点测量,利用最小二乘法拟合得到重力加速度g值。现有绝对重力仪均工作在静态环境下(比如基岩上、实验室里)。少数科学家尝试了在机载和船载平台上进行绝对重力测量。Baumann和Klingel′e等利用改装的FGL激光干涉绝对重力仪,结合GPS数据,进行了机载绝对重力 ...
【技术保护点】
1.一种动态环境下进行绝对重力测量的方法,其特征在于,所述方法包括:/n基于激光干涉绝对重力仪安装平台的测量传感器获取所述安装平台的工作角度的动态范围、水平加速度和垂直加速度;/n判断所述动态范围、所述水平加速度和所述垂直加速度是否满足正常工作条件,所述正常工作条件包括所述动态范围小于预设最大角度范围,且所述水平加速度处于预设水平加速度范围,且所述垂直加速度处于预设垂直加速度范围;/n若所述动态范围、所述水平加速度和所述垂直加速度满足所述正常工作条件,基于所述安装平台上的激光干涉绝对重力仪进行绝对重力测量。/n
【技术特征摘要】
1.一种动态环境下进行绝对重力测量的方法,其特征在于,所述方法包括:
基于激光干涉绝对重力仪安装平台的测量传感器获取所述安装平台的工作角度的动态范围、水平加速度和垂直加速度;
判断所述动态范围、所述水平加速度和所述垂直加速度是否满足正常工作条件,所述正常工作条件包括所述动态范围小于预设最大角度范围,且所述水平加速度处于预设水平加速度范围,且所述垂直加速度处于预设垂直加速度范围;
若所述动态范围、所述水平加速度和所述垂直加速度满足所述正常工作条件,基于所述安装平台上的激光干涉绝对重力仪进行绝对重力测量。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在判断所述动态范围、所述水平加速度和所述垂直加速度是否满足正常工作条件之前,还包括:
根据所述激光干涉绝对重力仪中角锥棱镜落体的介质折射率、所述角锥棱镜落体的直角顶点高度、真空折射率和所述角锥棱镜落体的预设出射点最大偏移量确定所述预设最大角度范围;
根据所述预设出射点最大偏移量和所述角锥棱镜落体的下落时间确定所述预设水平加速度范围;
根据所述激光干涉绝对重力仪中所述角锥棱镜落体开始下落时托架的加速度和重力加速度标准值确定所述预设垂直加速度范围。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述激光干涉绝对重力仪中角锥棱镜落体的介质折射率、所述角锥棱镜落体的直角顶点高度、真空折射率和所述角锥棱镜落体的预设出射点最大偏移量确定所述预设最大角度范围,具体为:
根据公式一确定所述角锥棱镜落体的入射光的最大倾斜角度,所述公式一具体为:
根据所述最大倾斜角度确定所述预设最大角度范围;
其中,imax为所述最大倾斜角度,n为所述介质折射率,n0为所述真空折射率,dmax为所述预设出射点最大偏移量,h为所述直角顶点高度,所述预设最大角度范围为(-imax,imax)。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述预设出射点最大偏移量和所述角锥棱镜落体的下落时间确定所述预设水平加速度范围,具体为:
根据公式二确定所述预设水平加速度范围,所述公式二具体为:
其中,a1为所述水平加速度,dmax为所述预设出射点最大偏移量,t为所述下落时间。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述激光干涉绝对重力仪中所述角锥棱镜落体开始下落时托架的加速度和重力加速度标准值确定所述预设垂直加速度范围,具体为:
根据公式三确定所述预设垂直加速度范围,所述公...
【专利技术属性】
技术研发人员:滕云田,吴燕雄,吴琼,张旸,
申请(专利权)人:中国地震局地球物理研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
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