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重力卫星搭载的加速度计用于测量非保守力。加速度计的偏差和标度因数在空间随环境变化而缓慢变化,需要实施外部标定,以方便正确应用于数据处理。很多文献研究了动力学标定法、定轨标定方法、能量标定法等,在快速性、高精度性等方面有待提高。本文提出了加速度标定方法,建立数学模型,用于重力卫星的加速度计标定。结果表明,该方法是一种有效的标定方法,在目前的数据条件下,其标校达到10-8—10-9 m/s2水平,标校效果X方向参数最优,Z轴次之,Y轴最差。加速度标校法受到先验地球重力场模型的影响,需要采用迭代方法,逐步逼近真实的加速度计参数。如果提高GNSS轨高产品采样率,可提高总加速度计算精度,从而提高加速度计的定标精度。加速度标定方法是一种有效、快速、精度较高的标定方法,提供精确的标定参数,可以在重力卫星数据处理中使用。 相似文献
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针对浮船坞标校的特点,提出了利用动态 GPS进行标校的新方法.该方法可连续获取被试设备位置信息,从中挑取与被试设备自身测量同历元的 GPS数据进行方位标数据解算,然后与设备测得的数据进行比对,可有效提高浮船坞标校精度.从而解决了动态标校的实时性、一致性和准确性问题,在实际应用中取得较好效果. 相似文献
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基于能量守恒方法恢复CHAMP重力场模型 总被引：3，自引：0，他引：3
介绍了基于能量守恒定律恢复地球重力场模型的基本原理和算法.指出了CHAMP加速度计数据存在的问题,提出了整体求解尺度因子、偏差参数和偏差漂移的数学模型及差分算法.利用2002年1月的CHAMP快速科学轨道数据和加速度计数据计算出了50 × 50地球重力场模型XISM02.将该模型与EGM96,GRIM5C1,EIGEN1S,EIGEN2模型进行了比较,并用北极实测重力数据对上述模型进行了检验.结果表明:XISM02模型在北极地区精度与EIGEN1S,EIGEN2相当. 相似文献
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GPS与全站仪组合测量载体航向模型研究 总被引：3，自引：0，他引：3
针对载体运动状态的不同，选择合适的数据处理方法对齐GPS和全站仪两种测量设备测出数据的时间标记，并给出了误差分析公式和试验数据分析结果。结果表明，GPS与全站仪组合测量载体航向时，其静态精度可以达到30”，动态精度可以达到2’。模型可以应用于船舶出航前以及进港时的导航设备标校，缩短其出航反应时间，引导其准确进港靠岸。 相似文献
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利用参考重力场模型基于能量法确定GRACE加速度计校准参数 总被引：1，自引：0，他引：1
利用多个参考重力场模型分别对GRACE一个月的实测加速度计观测数据进行检校.数值计算结果的比较分析表明了利用参考重力场模型确定加速度计校准参数是有效的. 相似文献
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GOCE卫星引力梯度仪的精确校准是反演高精度重力场的前提之一,本文利用GOCE卫星L1b数据中的引力梯度仪及恒星敏感器数据实现了卫星引力梯度的内部校准。以最小二乘联合多个恒星敏感器观测数据确定内部校准使用的角速度,有效避免了单个恒星敏感器低精度角速度分量对坐标转换过程的影响。考虑到恒星敏感器坐标系与梯度仪坐标系间旋转矩阵随时间的变化,本文在ESA官方内部校准方法的基础上,提出了顾及旋转矩阵校准参数的内部校准模型,并利用2009年11月的GOCE实测数据验证了该方法的效果。结果表明,该旋转矩阵校准参数数值约100″,且在该月存在3″~30″的漂移;与GOCE官方内部校准方法对比,从卫星引力梯度精度结果来看,在低于0.005 Hz频段内,同时解算旋转矩阵的校准参数与梯度仪内3个加速度计对的校准参数的内部校准模型优于仅考虑加速度计对校准参数的模型;除此之外,本文讨论了以该模型为基础的GOCE梯度仪数据校准的可能方法,为GOCE及后续重力卫星的数据处理工作提供参考。 相似文献
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利用现有重力场模型求定CHAMP卫星加速度计修正参数 总被引：3，自引：0，他引：3
CHAMP卫星加速度计数据的标定是通过确定其尺度因子和偏差参数来完成的.本文基于能量守恒方程,给出利用现有重力场模型标定CHAMP卫星加速度数据的基本原理和数学模型;提出相邻历元间差分算法,大大简化了观测方程,同时避免积分常量的计算.该算法既能同时解算尺度因子和偏差参数,也可任意求解其中之一.基于实测的CHAMP卫星加速度数据,利用EGM96模型和最新公布的EIGEN-2模型进行计算与比较,验证该方法的有效性. 相似文献
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本文简要介绍激光码头标校方案,采用电子全站仪的极坐标法测定激光束首尾两点的坐标,来解算惯性导航平面倾角(θ、ψ)和航向角κ。文中对DIOR 3002测距仪无反光镜合作时的测距精度、电子全站仪的定点精度、电子全站仪之间同步测量、数据自动传输等作了详细的试验,得出了适合于激光码头标校最佳测量条件,为激光码头标校部分代替船坞标校提供了论证基础。 相似文献
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XU Tianhe LUO Zhicai 《地球空间信息科学学报》2005,8(3):214-219
The German CHAlleging Minisatellite Payload （CHAMP） was launched in July 2000. It is the first satellite that provides us with position and accelerometer measurements, with which the gravity field model can be determined. One of the most popular methods for geopotential recovery using the position and accelerometer measurements of CHAMP is the energy conservation method, The main aim of this paper is to determine the scale and bias parameters of CHAMP accelerometer data using the energy conservation method. The basic principle and mathematical model using the crossover points of CHAMP orbit to calibrate the accelerometer data are given based on the energy balance method. The rigorous integral formula as well as its discrete form of the observational equation is presented, This method can be used to estimate only one of the scale and bias parameters or both of them. In order to control the influence of outliers, the robust estimator for the calibration parameters is given. The results of the numerical computations and comparisons using the CHAMP accelerometer data show the validity of the method. 相似文献
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基于能量守恒方程给出了利用卫星轨迹交叉点标定CHAMP卫星加速度数据的基本原理和方法 ,并给出了其严密的积分公式及其离散化形式。为了控制加速度数据的扰动异常 ,建议采用抗差估计求解参数值 ,并基于实测的CHAMP卫星加速度计数据进行了计算与比较 ,验证了该方法的有效性 相似文献
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Monitoring GOCE gradiometer calibration parameters using accelerometer and star sensor data: methodology and first results 总被引：3，自引：1，他引：2
Christian Siemes Roger Haagmans Michael Kern Gernot Plank Rune Floberghagen 《Journal of Geodesy》2012,86(8):629-645
The Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) satellite, launched on 17 March 2009, is designed to measure the Earth’s mean gravity field with unprecedented accuracy at spatial resolutions down to 100?km. The accurate calibration of the gravity gradiometer on-board GOCE is of utmost importance for achieving the mission goals. ESA’s baseline method for the calibration uses star sensor and accelerometer data of a dedicated calibration procedure, which is executed every 2?months. In this paper, we describe a method for monitoring the evolution of calibration parameter during that time. The method works with star sensor and accelerometer data and does not require gravity field models, which distinguishes it from other existing methods. We present time series of calibration parameters estimated from GOCE data from 1 November 2009 to 17 May 2010. The time series confirm drifts in the calibration parameters that are present in the results of other methods, including ESA’s baseline method. Although these drifts are very small, they degrade the gravity gradients, leading to the conclusion that the calibration parameters of the ESA’s baseline method need to be linearly interpolated. Further, we find a correction of ?36 × 10?6 for one calibration parameter (in-line differential scale factor of the cross-track gradiometer arm), which improves the gravity gradient performance. The results are validated by investigating the trace of the calibrated gravity gradients and comparing calibrated gravity gradients with reference gradients computed along the GOCE orbit using the ITG-Grace-2010s gravity field model. 相似文献
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星载加速度计的动力法校准 总被引：1，自引：0，他引：1
通过模拟轨道，利用动力法对星载加速度计校准进行了研究。用不同参考重力场模型获得的校准参数分别重新积分卫星轨道，与模拟轨道的差异最大可达m级。结果表明，参考重力场模型误差对加速度计校准的影响不可忽略，在校准加速度计的同时应解算重力场模型，以削弱模型误差的影响。 相似文献
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GOCE卫星是首颗搭载高精度梯度仪,通过加速度计差分测量确定地球重力场的现代重力卫星。该卫星设计为无阻尼飞行状态（沿轨方向）,加速度计并未安置在卫星质心,这些特点使得GOCE与标准的卫星跟踪卫星重力测量模式有着显著的区别。本文首先指出GOCE任务中普通模式加速度校准存在不严密性问题,并提出了分别校准6个加速度计,分离偏差参数的方案。利用GOCE任务期内的几何法精密轨道,采用动力法完成校准,并分析了无阻尼控制的效果,发现：①虽然GOCE所在轨道高度的中性大气密度较GRACE高两到三个量级,但GOCE卫星在沿轨方向的残余非保守力比GRACE卫星的对应分量小一个量级,充分显示了无阻尼控制系统的补偿效果;②通过精密轨道内插的轨道速度与动力法轨道速度的比较可以得出,卫星无阻尼控制系统对GOCE卫星速度的显著影响;③计算了GOCE卫星所受的非保守力。获得了GOCE任务期间的加速度计校准参数,并讨论了利用其辅助重力梯度仪数据预处理的可能方法。 相似文献
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动力法校准GRACE星载加速度计 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了GRACE星载加速度计的动力法校准。联合精密轨道、星间距离变率同时估计重力场模型参数和加速度计校准参数,获得了SRF(satellite reference frame)下的比例系数和偏差参数时间序列,100阶重力场模型的大地水准面累积误差为4cm,在相应波段上优于CSR(center for space research)同时段的月重力场模型精度。以上述整体解算的结果为参照,对固定重力场模型参数的校准方案进行了检验,发现SRF框架下的非保守力差值最高可达10-8 m·s-2量级,认为固定重力场模型的方法难以充分发挥GRACE加速度计的测量能力。本文研究结果可为后续的大规模卫星重力测量数据处理提供科学的依据,也能为开展相关科学应用提供可靠的非保守力数据。 相似文献
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针对传统IMU标定方法操作复杂、过于依赖转台的问题,本文提出了一种利用Vicon系统进行IMU标定的方法。首先,利用预积分技术将IMU数据与Vicon数据融合,得到IMU残差;然后,将Vicon相邻帧间的状态量相减,得到Vicon残差;最后,将IMU残差和Vicon残差放到同一个状态向量中,并引入边缘化先验信息,建立非线性优化函数,求解得到陀螺仪和加速度计的零偏估计参数。同时本文设计EuRoc数据集测试试验和室内定位对比试验,结果表明,该方法对IMU的标定结果优于传统方法的标定结果,具有更高的精度。 相似文献