重力梯度測量在地球科學(xué)研究、地震預(yù)測、資源勘探和高精度慣性制導(dǎo)等領(lǐng)域都有非常重要的應(yīng)用意義。從1971年美國空軍首次提出移動(dòng)級(jí)重力梯度儀到現(xiàn)在,重力梯度儀雖然得到了世界科學(xué)家的重視,并取得了迅速的發(fā)展,但是很多還處于實(shí)驗(yàn)室階段。目前唯一商用的重力梯度儀是由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)重力梯度儀,但是該梯度儀原理是相對(duì)測量,而激光干涉絕對(duì)重力梯度儀尚未見其他團(tuán)隊(duì)公開發(fā)表的研究信息。本文基于邁克爾遜干涉原理研制了絕對(duì)重力梯度儀原理樣機(jī),采用碘穩(wěn)頻激光器作為長度測量基準(zhǔn)、銣原子鐘為時(shí)間測量基準(zhǔn),通過數(shù)字精密落體伺服控制和激光干涉測量落體軌跡干涉帶信息,提取并重建落體軌跡,測得絕對(duì)重力值。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)雙落體同步伺服控制機(jī)構(gòu)和雙激光干涉光路,測量固定高度差的兩路絕對(duì)重力加速度值,通過差分法計(jì)算得到測點(diǎn)垂直向重力梯度值。論文研究取得主要成果如下:1)構(gòu)建了國際上首套重力梯度與重力絕對(duì)值一體化測量的激光干涉絕對(duì)重力梯度測量儀,絕對(duì)重力值測量準(zhǔn)確度為4.35μGal、精度為3.47μGal,地表垂直向重力梯度測量值為2590E、精度為80E;2)提出了一種基于中值濾波的重力梯度值新算法,實(shí)現(xiàn)了... 

【文章來源】：中國地震局地球物理研究所北京市

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

簧片扭矩重力梯度儀結(jié)構(gòu)

圖 2.2 旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)式重力梯度儀外觀圖 2.3 旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)式重力梯度儀結(jié)構(gòu)子技術(shù)和半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，微型化、智能化、適于大批量生產(chǎn)的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS, Micro-Electro

6圖 2.3 旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)式重力梯度儀結(jié)構(gòu)著電子技術(shù)和半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，微型化、智能化、多、適于大批量生產(chǎn)的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS, Micro-Electro-M）逐漸成熟并走向?qū)嵱没�，可�?yīng)用于航空航天、信息通信、生物動(dòng)控制、消費(fèi)電子以及兵器等領(lǐng)域（劉鳳鳴，2009）。采用旋轉(zhuǎn)加梯度儀的原理，結(jié)合 MEMS 技術(shù)，出現(xiàn)了基于 MEMS 的重力梯度儀由一個(gè)集成了兩個(gè)加速度計(jì)的單獨(dú)晶片構(gòu)成，每個(gè)加速度計(jì)有結(jié)構(gòu)，其體積和質(zhì)量比傳統(tǒng)的加速度計(jì)小很多。依托國家 863 計(jì)技大學(xué)研發(fā)的基于 MEMS 的重力梯度儀的實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)測量分辨z（舒晴，2018）。荷蘭屯特大學(xué)的 MEMS 加速度計(jì)重力梯度儀的/ （李剛，2016）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[4]重力異常及其梯度張量數(shù)據(jù)快速解釋技術(shù)研究[D]. 周文納.吉林大學(xué) 2014
[5]低頻標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)和振動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 匙慶磊.中國地震局工程力學(xué)研究所 2014
[6]高精度絕對(duì)重力儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳瓊.中國地震局地球物理研究所 2011

碩士論文
[1]基于局部二值模式的中值濾波檢測算法[D]. 張?zhí)鞁?天津大學(xué) 2014
[2]基于自由落體原理的絕對(duì)重力儀關(guān)鍵技術(shù)的研究及應(yīng)用[D]. 吳書清.中國計(jì)量科學(xué)研究院 2012
[3]磁懸浮隔振器的動(dòng)態(tài)建模與自收斂控制[D]. 段小帥.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



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