高精度三维跟踪抛物运动的重力垂直梯度测量方法

郭金运, 吴渴知, 金鑫, 周茂盛, 刘新

郭金运, 吴渴知, 金鑫, 周茂盛, 刘新. 高精度三维跟踪抛物运动的重力垂直梯度测量方法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版). DOI: 10.13203/j.whugis20220711
引用本文: 郭金运, 吴渴知, 金鑫, 周茂盛, 刘新. 高精度三维跟踪抛物运动的重力垂直梯度测量方法[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版). DOI: 10.13203/j.whugis20220711
Guo Jinyun, Wu Kezhi, Jin Xin, Zhou Maosheng, Liu Xin. A Method to Determine Vertical Gravity Gradient by High-precision 3D Tracking Parabolic Motion[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. DOI: 10.13203/j.whugis20220711
Citation: Guo Jinyun, Wu Kezhi, Jin Xin, Zhou Maosheng, Liu Xin. A Method to Determine Vertical Gravity Gradient by High-precision 3D Tracking Parabolic Motion[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. DOI: 10.13203/j.whugis20220711

高精度三维跟踪抛物运动的重力垂直梯度测量方法

基金项目: 

国家自然科学基金(42274006)

详细信息
    作者简介:

    郭金运,博士,教授,博士生导师,主要从事空间大地测量、物理大地测量、海洋大地测量等方面的研究。E-mail:jinyunguo1@126.com

    通讯作者:

    金鑫,博士,研究方向为垂线偏差测量方法及误差改正。E-mail:xinjin1010@outlook.com

A Method to Determine Vertical Gravity Gradient by High-precision 3D Tracking Parabolic Motion

  • Abstract:

    Objectives:  The vertical gravity gradient plays an important role in the exploration of the Earth's gravity field. It is more and more widely used in the fields of geodesy, geophysics and geodynamics. Therefore, it is urgent to obtain the vertical gravity gradient with high accuracy quickly and accurately.   Method:  A new method to determine vertical gravity gradients by 3D tracking parabolic motion is proposed. In a vacuum environment, firstly, the 3D tracking technology is used to dynamically track the parabolic falling target to obtain the 3D coordinate time series of the target movement, establish the trajectory observation equation, and extract the gravity vertical gradient using the least square method.   Result:  When the measurement accuracy of falling target reaches micron level, the main error sources of this measurement method are 3D tracking measurement error and time measurement error, of which the time measurement error has a small impact on the measurement accuracy of vertical gravity gradient. After adding the 3D tracking measurement random error with the STD is 10μm and the time measurement random error with the STD is 10ns to the parabolic motion coordinate time series, the RMS of the measurement error of vertical gravity gradient is about 1.31E.   Conclusion:  The proposed method of vertical gravity gradient measurement is effective and has good stability.

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-09
  • 网络出版日期:  2023-03-30

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