水下重力实时测量数据仿真及精度分析

P223; 重力辅助惯性导航是实现水下潜器长期、自主、隐蔽、精确导航的重要手段之一.水下重力传感器实时测量数据的获取以及测量数据误差补偿是将重力导航付诸实际工程需重点关注的问题.由于实施水下重力测量试验受诸多条件限制,因而缺乏符合实际物理特性的水下重力实时测量值,导致对其特性及其精度水平的认知偏差,进而影响重力辅助惯性导航的性能.海洋水下重力实时测量数据仿真依据现有海洋重力仪以及惯导元器件的性能特性对水下重力实时观测进行模拟仿真、数据处理以及精度评估,可在实验室环境下再现水下重力数据实时获取的物理过程.试验中分析了不同速度误差、纬度误差、方位角对重力测量在不同纬度处的影响,并仿真了一段24 h...

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Published in测绘学报 Vol. 54; no. 1; pp. 40 - 51
Main Authors 万宏发, 李姗姗, 李新星, 范昊鹏, 谭勖立
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州 450001 17.02.2025
Subjects
inertial navigation
惯性导航
solid tide correction
水下重力测量
固体潮汐改正
仿真分析
simulation analysis
underwater gravity survey
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ISSN1001-1595
DOI10.11947/j.AGCS.2025.20230488

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Summary:P223; 重力辅助惯性导航是实现水下潜器长期、自主、隐蔽、精确导航的重要手段之一.水下重力传感器实时测量数据的获取以及测量数据误差补偿是将重力导航付诸实际工程需重点关注的问题.由于实施水下重力测量试验受诸多条件限制,因而缺乏符合实际物理特性的水下重力实时测量值,导致对其特性及其精度水平的认知偏差,进而影响重力辅助惯性导航的性能.海洋水下重力实时测量数据仿真依据现有海洋重力仪以及惯导元器件的性能特性对水下重力实时观测进行模拟仿真、数据处理以及精度评估,可在实验室环境下再现水下重力数据实时获取的物理过程.试验中分析了不同速度误差、纬度误差、方位角对重力测量在不同纬度处的影响,并仿真了一段24 h的水下动态重力测量过程,结果表明在选定的惯性元器件和重力仪参数条件下,自由空间重力异常测量精度为3.5 mGal,为进一步开展重力辅助惯性导航关键技术及算法模型的有效验证与优化提升提供了有效支撑.
ISSN:1001-1595
DOI:10.11947/j.AGCS.2025.20230488