KSS31M型海洋重力仪动态性能的分析-海洋科学.PDF

KSS31M 1 1, 2 1, 2 付永涛 , 王先超 , 谢天峰 ( 1. 中国科学院海洋研究所 海洋地质与环境重点实验室, 山东 青岛266071;2. 中国科学院研究生院, 北京 100049) :采用海上实测数据对 KSS31M( SN 036) 海洋重力仪的阻尼延迟时间和可靠性做了分 析,提出采用船 机动转向时重力数据和定位数据、厄特渥斯值的响应时间差来确定在该海 况和仪器滤波系数时重力仪的阻尼延迟时间。得到的2 级海况滤波系数下的阻尼延迟时间 为60 s, 比厂方提供的理论值更接近实际。本方法有助于提高海洋重力测量的精度。同时 重力读数与厄特渥斯值变化的相位和振幅吻合, 表明KSS31M 海洋重力仪具有很高的可靠 性和准确性。 :KSS31M 海洋重力仪; 尼延迟时间;GPS 数据; 厄特渥斯值 :P714. : A : 10002 3096(2007)062 00292 05 KSS31M 型海洋重力仪是德国Bodensee Gravi2 以利用船只机动拐弯来观测KSS31M 海洋重力仪的 t ymeter Geosyst em 公司对KSS30 型海洋重力仪进行 尼延迟时间, 称之为机动转向法计算重力仪 尼延 了改进后推出的。目前已有3 台在国内相关单位应 迟时间。 [ 1] [ 2] 在做走航式测量时, 船只需要做机动转弯来换线 用。渡部暉彥等 、宋文尧等 、陈邦彦和梁广 [3,4] 或躲避其它船只。由于机动转弯引起船只航速在东 胜 曾对KSS30 和KSS31M 型重力仪的性能进行 [5] [ 6] 西向分量的改变, 导致船只及仪器所受离心力的增大 过介绍。顾兆峰等 、付永涛等 介绍了静态试验的 重力仪精度和月漂移。 或减少, 与地球引力合成的重力发生了相应的增大或 [ 7, ] 通常依据重力测网交点差) ) ) 即重力测网准确 减少, 即厄特渥斯效应 。船只在航向上的改变, 度和码头基点比对漂移率来评价海洋重力仪动态性 会产生比较大的厄特渥斯效应, 进而引起重力仪读数 能。但是对于重力仪在海上测量时的 尼延迟时间 的快速变化, 这个变化的梯度相对于在线测量时重力 和灵敏度这些影响重力测网精度的因素, 还没有给 变化梯度是很明显的。从导航GP S 数据可以知道船 予充分注意。作者根据 3 年来实际海上测量经验和 只机动转弯引起航向和厄特渥斯值变化的时间, 用重 数据, 提出利用船只机动转向和变速时的重力仪读 力仪读数发生变化的时间减去厄特渥斯值变化的时 数和厄特渥斯校正值来更细致地评价和分析重力仪 间, 得到的时间差值就对应于 KSS31M 海洋重力仪 在海上测量时的 尼延迟时间和可靠性。 在线测量时的 尼延迟时间。 1 确定KSS31M 海洋重力仪阻尼延迟 1. 1 实测数据 时间的新方法 选择了2 条近期完成的南北向和东西向重力测 量剖面进行分析, 海况为2 级, 重力仪海况滤波系数 采用直立弹簧的KSS31M 型海洋重力仪测量的 为2 。图1 为从西向东测线( WE 测线) 的航迹示意图 重力读数与实时的GPS 定位数据之间存在 尼延迟 ( 为了方便阅读, 将测线航迹图的经线轴比例尺和纬 时间。也就是说, 在测线上某一时刻获得的重力观测 值并不是在此时此地的重力读数, 而是延迟时间以 前所在位置的重力读数。在通常的数据整理流程中, 收稿日期: 20062 11206; 修回日期: 2007203201 采用厂家提供的对应于各个海况