[发明专利]一种多频率重力梯度激励信号产生方法

摘要

本发明公开一种多频率重力梯度激励信号产生方法，通过多个检测质量，同时绕重力梯度仪以不同的角速度、不同的环形轨道旋转，叠加产生多频率重力梯度激励信号。改变旋转检测质量的质量、个数、轨道半径、轨道平面和梯度仪输入平面的角度、旋转角速度等参数可以灵活的控制多频率重力梯度激励信号的频率成分和大小。通过该方法产生的多频率重力梯度激励信号的理论值是可知的，根据理论的多频率重力梯度激励信号和重力梯度仪实际输出的信号，能对重力梯度仪的标度系数进行标定，对重力梯度仪的性能进行测试和评价。

主权项

1.一种多频率重力梯度激励信号产生方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)建立旋转检测质量固连坐标系b：检测质量旋转的圆形轨道平面和重力梯度仪的输入平面的夹角为(θx,θy)，将重力梯度仪测量坐标系p分别绕该坐标系的x轴旋转θx，y轴旋转θy，将得到的坐标系b定义为旋转检测质量固连坐标系；2)N个检测质量分别在不同的轨道、以不同的角速度同时绕重力梯度仪旋转，其中第j个检测质量的圆形轨道半径为R_j，第j个检测质量的圆形轨道平面和重力梯度仪输入平面的夹角为第j个检测质量的旋转角速度为ω_j，根据下式计算第j个检测质量在旋转检测质量固连坐标系b的原点处产生的梯度张量：其中为的元素；根据下式计算第j个检测质量产生的重力梯度激励信号为其中，表示第j个检测质量体产生的重力梯度仪的inline通道激励信号，表示第j个检测质量体产生的重力梯度仪的cross通道激励信号；式中矩阵元素根据下式计算得到：式中c,c2分别表示cos(),cos2()，s,s2分别表示sin(),sin2()；根据下式计算N个检测质量产生的总的重力梯度激励信号Γ：其中，表示求和运算，[]^T表示转置运算。