激光干涉绝对重力仪干涉信号处理算法的动态适应性及其船载应用评估
吴燕雄1
吴琼2
张旸3
滕云田2
别路4
李城锁5
黄家亮6
1.中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所;中国河北三河 065201 防灾科技学院;中国河北三河 065201 河北省地震灾害仪器与监测技术重点实验室2.中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所;中国河北三河 065201 河北省地震灾害仪器与监测技术重点实验室3.中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所4.中国广州 510760 广州海洋地质调查局5.中国天津 300131 天津航海仪器研究所6.中国天津 300180 中国地震局第一监测中心
摘要：激光干涉绝对重力仪干涉信号处理算法的动态适应性研究是进行动态绝对重力测量的基本前提.本文基于希尔伯特变换、直接正交法、过零点法三种瞬时相位处理算法,提出了基于背景振动物理量的合理动态约束条件,即反向的振动速度不能超过落体的下落速度.构建的单频振动信号仿真实验表明:在满足约束条件时,采样频率为60 MHz,希尔伯特变换算法的精度优于10-13m/s2,过零点算法的精度优于10-9m/s2,直接正交算法的精度为(-7.9±2.0)×10-8m/s2.基于海浪模拟平台的实测试验表明:满足约束条件时,这三类瞬时相位处理算法均适用于动态环境,并获得了标准差为4.6×10-5 m/s2的绝对重力测量值.更进一步,基于本文动态适应性结论对系泊和海面船载动态环境进行评估,结果表明:测量船在3级以下海况可以进行10-5m/s2量级绝对重力的测量;在3-4级海况下,需根据振动信号对测量结果进行筛选以获得10-5m/s2量级绝对重力测量结果;4级以上海况则不适宜进行动态绝对重力测量.
关键词：激光干涉绝对重力仪动态环境瞬时相位希尔伯特变换直接正交法过零点法
分类号：P312.2(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)
资助基金：中国地震局地球物理研究所基本科研业务费专项(DQJB21B35)国家重点研发计划(2018YFC1503801)
论文发表日期：2023-08-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 747-761 )
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