一种基于光纤陀螺SINS与北斗的重力测量方法

摘要

本发明提供的是一种基于光纤陀螺SINS与北斗的重力测量方法。利用光纤陀螺捷联惯导系统测量载体的比力信息和方向余弦矩阵，同时测量载体的位置信息和航向值，北斗卫星导航系统测量载体在地理坐标系下的加速度信息和速度信息。比力信息和方向余弦矩阵经导航解算方程得到载体在地理坐标系下的比力值f^t，根据位置信息知道纬度信息又知道航向值K和北斗提供的速度值v，计算厄特弗斯效应的修正值又知道载体在地理坐标系下的载体比力值和速度值，就知道地理坐标系垂直方向下的重力值。本发明解决了传统的相对重力仪虽然能动态大范围测量重力值，但不能测量绝对值的缺点。

主权项

1.一种基于光纤陀螺SINS与北斗的重力测量方法，其特征是：步骤一：由惯导基本方程$v_{\mathrm{ep}}^{.}=f-(2w_{\mathrm{ie}}+w_{\mathrm{en}})\times v_{\mathrm{ep}}+g$得到垂直方向上的重力值为：式中，g_z重力值在地理坐标系下的垂直分量，w_ie为地球自转角速度，表示纬度，表示载体相对地理坐标下的真实速度的东向分量，R_N，R_M分别表示地球卯西圈半径和子午圈半径；步骤二：利用光纤陀螺SINS三轴加速度计采集载体比力信息，经低通滤波得到一定分辨率的比力测量值f^b；步骤三：利用光纤陀螺SINS陀螺采集到姿态角信息，由姿态角信息确定方向余弦矩阵；根据惯导系统解算方程，在已知载体坐标系下的比力信息f^b和方向余弦矩阵的情况下，确定地理系下表示的比力值f^t；步骤四：利用光纤陀螺SINS采集到的比力信息和姿态角信息经导航解算可确定载体航向信息和位置信息，进一步确定纬度值和航向值K；步骤五：利用北斗接收机采集北斗卫星导航系统载波相位，对载波相位的处理可确定出载体的速度，利用步骤四得到的航向和纬度信息可以计算出等式右边的后三项步骤六：利用北斗接收机采集北斗卫星导航系统载波相位，对载波相对的处理确定出载体的加速度，经过滤波处理得到精度较高的加速度测量值v；步骤七：根据等式和光纤陀螺SINS和北斗卫星导航系统确定的测量值，经过一定的数据处理，得到地理坐标系垂线方向上重力值g_z。