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重力梯度仪

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发表于 2018-1-7 11:46:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
重力梯度仪* E& X& [, w- h) e
来源:地球物理. u3 J, p5 R" T% Z* M3 s
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  摘要
) u0 ?! ?! G/ E0 r. X  V  n0 P. j  重力梯度仪(gravity gradiometer)是测定重力场垂直梯度的仪器。5 n9 N  l/ Q  s: M/ {4 Q$ k6 V
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  基本信息( N9 H- S+ P" \' r0 Z; J
  中文名:重力梯度仪5 u0 `7 U( s0 V6 L0 \
  实质:测定重力场垂直梯度的仪器+ w3 W3 t4 i. `6 P( Y3 U
  作用:测定重力场垂直梯度
) a$ m9 p. k6 ^$ x& D4 q% @6 C+ v. r, J% S
  概述
" L5 |4 O- [' O* Z5 u+ S$ Q  地球表面上正常重力垂直梯度大约为3 086重力单位/米(3086 E)(E为“厄缶”的符号,1E=10/s秒。),它随纬度和高度的变化而有微小变化。要测定精度为10.5米/秒2重力的话。就要求梯度测量达到大约百万分之一的精度。另外地形的起伏也会引起梯度发生很大的变化。使梯度测量复杂化。" d! U8 `0 K6 q; H6 [) \. w
  重力梯度仪多用于航空和飞行器上。航空梯度仪由两个加速度计组成。由于两个加速度计受相同的飞行器加速度作用。所以。这类梯度仪对飞行器的垂直运动反应不灵敏。由于这一优点。吸引了许多研制者。已有几种梯度仪制造出来。但精度都很低(只有1厄缶左右的精度,而航空测量需要大约0.1厄缶的精度),只是处于实验阶段。此外,用于飞行器的旋转梯度仪以及用于轨道卫星中的重力梯度仪也在研制和试验中。
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) N2 s2 O' ]6 X  j  研制应用
5 G6 I+ x. W) r0 S8 ]* ]' W# {3 c  重力场信息获取需要依靠重力测量仪器实现,地球重力场信息广泛应用于计量学、大地测量、地球物理、地球动力学、空间科学、灾害预测、海洋科学等多个领域。重力梯度仪根据工作原理可分为旋转加速度计式重力梯度仪、冷原子重力梯度仪、静电式重力梯度仪和超导重力梯度仪等。
0 S+ u" c; I  F1 g; N" @- D  c) G$ \  1981年,美国国防部地图局设立一个研制动基座重力梯度仪的计划。为此,Bell宇航分公司研制了重力梯度仪测量系统,该系统就是采用旋转加速度计式重力梯度仪。1987年,该公司的专家们用这种重力梯度仪制造了重力梯度仪测量系统,并进行了机载和车载重力测绘试验。1990年初他们把它应用到舰艇的惯性导航中,组成重力梯度仪辅助惯性导航系统。2000年,L&M公司与BHP公司使用旋转加速度计式重力梯度仪进行了探矿,取得良好效果。
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