航空矢量重力测量中载体矢量加速度的确定方法

论文摘要

航空重力测量是一种快速获取高精度、中高频重力场信息的有效手段。随着我国航空标量重力测量系统CHAGS的成功研制并装备部队进行外业生产,必将促进和推动航空矢量重力测量系统的研究。主要工作体现在:1.详细推导了转换矩阵的微分方程。介绍了窗函数低通滤波器的设计和参数的选取。2.基于牛顿第二定律,建立了航空矢量重力测量的数学模型,并由此得到了扰动重力矢量的误差模型。详细分析了载体的加速度矢量,科里奥利加速度,正常重力,姿态误差,偏心改正和时间同步误差对扰动重力矢量的影响。简要讨论了SINS/DGPS航空矢量重力测量的系统组成和数据处理过程。3.给出了利用双差观测量确定速度矢量和加速度矢量的数学模型。分析了DGPS主要的误差影响包括星历误差、多路径误差、观测噪声和位置精度衰减。4.应用CHAGS的试验数据,利用多普勒频移法和相位时序差分法分析了静态测量和动态测量时速度矢量和加速度矢量的确定精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 航空重力测量的基本原理
• 1.3 航空矢量重力测量的发展动态和DGPS确定载体加速度的发展动态
• 1.3.1 国内外航空矢量重力测量的发展动态
• 1.3.2 DGPS确定载体加速度的发展动态
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 航空矢量重力测量的基础知识
• 2.1 常用坐标系的定义
• 2.2 欧拉角与坐标变换
• 2.3 常用坐标系的相互转换
• 2.4 角速度与反对称矩阵
• 2.5 转换矩阵的微分方程及姿态矩阵的确定
• 2.6 滤波器
• 第三章 航空矢量重力测量的误差分析及系统组成
• 3.1 数学模型
• 3.1.1 数学角度
• 3.1.2 分析力学角度
• 3.1.3 分量形式
• 3.2 误差模型
• 3.3 误差分析
• 3.3.1 载体的加速度矢量
• 3.3.2 科里奥利加速度
• 3.3.3 正常重力
• 3.3.4 姿态误差
• 3.3.5 偏心改正
• 3.3.6 时间同步误差
• 3.4 SINS/DGPS航空矢量重力测量的系统组成
• 3.5 本章小结
• 第四章 动态DGPS确定载体加速度矢量的方法
• 4.1 引言
• 4.2 DGPS确定速度的数学模型
• 4.2.1 位置差分法
• 4.2.2 多普勒频移法
• 4.2.3 相位时序差分法
• 4.2.4 三种方法的理论分析和比较
• 4.3 DGPS确定加速度的数学模型
• 4.3.1 速度差分法
• 4.3.2 直接法
• 4.3.3 两种方法的理论分析和比较
• 4.4 DGPS的误差分析
• 4.4.1 星历误差
• 4.4.2 多路径误差
• 4.4.3 观测噪声
• 4.4.4 位置精度衰减因子PDOP
• 4.5 本章小结
• 第五章 试验数据分析
• 5.1 试验概述
• 5.2 DGPS确定的速度矢量精度
• 5.2.1 静态测量
• 5.2.2 动态测量
• 5.2.3 小结
• 5.3 DGPS确定的加速度矢量精度
• 5.3.1 静态测量
• 5.3.2 动态数据
• 5.3.3 小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢