[发明专利]一种利用重力梯度仪测量引力梯度的方法

权利要求书

1.一种利用重力梯度仪测量引力梯度的方法，其特征在于步骤如下：

（1）将四个加速度计均布在单轴重力梯度仪的圆形旋转部件上，相邻两个加速度计的敏感轴相互垂直，相对两个加速度计的敏感轴方向相反，四个加速度计的敏感轴方向正切圆形旋转部件；

其中单轴重力梯度仪的坐标系为东北天地理坐标系，记为OXYZ，圆形旋转部件的圆心为坐标系的原点O，单轴重力梯度仪的旋转轴垂直于大地水准面，圆形旋转部件的半径为r，旋转角速度为ω；

（2）将引力产生装置设置在距圆形旋转部件圆心2m的空间内；

（3）理论计算引力产生装置作用于圆形旋转部件圆心处的引力梯度，计算公式为：Γxx-Γyy=4GπρR3l5(x2-y2),]]>Γxy=4GπρR3l5xy;]]>

其中，Γ_xx、Γ_xy、Γ_yy是圆形旋转部件圆心处的引力梯度张量分量，Γ_xx为X轴的引力加速度分量在X轴上的偏导，Γ_xy是X轴的引力加速度分量在Y轴上的偏导，Γ_yy是Y轴的引力加速度分量在Y轴上的偏导，G是牛顿万有引力常数，π是圆周率，R为引力产生装置的半径，ρ为引力产生装置的密度，x,y,z分别为引力产生装置质心在东北天地理坐标系下的坐标：

（4）根据步骤（3）计算出的引力梯度对引力产生装置的轨迹进行仿真得到引力产生装置的一条最佳移动路线；

（5）启动单轴重力梯度仪，使引力产生装置沿着步骤（4）仿真得到的最佳移动路线进行移动，利用引力梯度测量系统测量得到引力产生装置作用于圆形旋转部件圆心处的引力梯度变化；

（6）将步骤（5）测得的引力梯度与理论计算的引力梯度进行比较，标定出单轴重力梯度仪的测量精度；

（7）利用标定后单轴重力梯度仪进行引力梯度测量。

2.根据权利要求1所述的一种利用重力梯度仪测量引力梯度的方法，其特征在于：所述引力产生装置为球体，材料为铅，密度均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种利用重力梯度仪测量引力梯度的方法，其特征在于：所述步骤（4）进行仿真时，引力产生装置的半径R取0.1m。

4.根据权利要求1所述的一种利用重力梯度仪测量引力梯度的方法，其特征在于：所述单轴重力梯度仪圆形旋转部件与大地水平面之间的夹角范围为[-0.3°，0.3°]。