[发明专利]水面及水下混合作业的捷联式动态重力测量方法及装置

权利要求书

1.一种水面及水下混合作业的捷联式动态重力测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取重力仪的岸上基准点的重力值；

根据所述重力仪对航海前的天向加速度计进行静态数据采集和滤噪，得到一段初始天向比力；

在航海过程中通过自主检测系统判断重力仪的当前状态，根据判断结果构建水面或水下的捷联式动态重力测量系统；

利用所述捷联式动态重力测量系统进行重力测量，得到高精度的速度、位置以及姿态信息；

根据所述高精度的速度、位置以及姿态信息进行计算，得到原始重力异常值；

根据低通滤波器对所述原始重力异常值进行滤波，得到有效重力异常结果；

利用重力仪采集航海后的天向加速度计的静态数据并滤波，得到一段最终天向比力；根据所述一段初始天向比力和所述一段最终天向比力构建当前航次的天向加速度计漂移模型；

利用所述一段初始天向比力、天向加速度计漂移模型和重力仪的岸上基准点的重力值对所述有效重力异常结果进行校准，得到最终重力测量结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在航海过程中通过自主检测系统判断重力仪的当前状态，根据判断结果构建水面或水下的捷联式重力测量系统，包括：

在航海过程中预先设置深度计的阈值为1.1，若深度计的压强值P_深度计≥1.1，且卫星接收机接收到的卫星数N4，判断重力仪在水下；

若深度计的压强值P_深度计1.1，或者卫星接收机接收到的卫星数N≥4，判断重力仪在水面。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当检测到重力仪在水面时，以重力仪为主导航系统，GNSS为观测量构建水面的捷联式动态重力测量系统；

当检测到重力仪在水下时，对多普勒测速仪对底高度输出Alt进行判断，若Alt＝0，则以重力仪为主导航系统，超短基线水下定位系统的水平位置以及深度计的深度为观测量构建水下的捷联式动态重力测量系统；若Alt≠0，以重力仪为主导航系统，多普勒测速仪的速度、超短基线水下定位系统的水平位置以及深度计的深度为观测量构建水下的捷联式动态重力测量系统。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述高精度的速度、位置以及姿态信息进行计算，得到原始重力异常值，包括：

当重力仪在水面时，根据所述高精度的速度、位置以及姿态信息进行计算，得到原始重力异常值为

其中，f_U为天向比力；V_E、V_N分别为东速和北速；R_N、R_M分别为卯酉圈和子午圈半径；L为地理纬度；h为高度/深度；γ为与纬度相关的正常重力值；ω为地球自转角速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:

当重力仪在水下时，根据所述高精度的速度、位置以及姿态信息进行计算，得到原始重力异常值为

其中，γ_w为水下重力梯度改正。