基于SINS/GPS的航空矢量重力测量数据处理方法

航空矢量重力测量是高效测定中高频地球重力场信息的先进技术，与地面重力测量、海洋重力测量和卫星重力测量技术相互补充，在资源勘探、大地测量、地球物理及国防建设等领域具有重要的科学意义和广泛的应用价值。为适应我国发展航空矢量重力测量技术的需求，本项目以全球定位系统（GPS）和捷联惯性导航系统（SINS）为技术支撑，深入研究航空矢量重力测量数据处理的关键技术问题，包括航空矢量重力测量的误差分析与预处理方法、SINS/GPS数据融合方法、组合滤波器的设计与小波去噪方法、航空矢量重力测量数据的向下延拓方法、利用航空矢量重力测量数据确定区域大地水准面等，开发航空矢量重力测量数据处理软件系统和仿真模拟平台。预期研究成果为发展我国航空矢量重力测量技术提供科学依据、数据处理方法及原型软件系统。

航空矢量重力测量是高效测定中高频地球重力场信息的先进技术，与地面重力测量、海洋重力测量和卫星重力测量技术相互补充，在资源勘探、大地测量、地球物理及国防建设等领域具有重要的科学意义和广泛的应用价值。为适应我国发展航空矢量重力测量技术的需求，本项目以全球定位系统（GPS）和捷联惯性导航系统（SINS）为技术支撑，深入研究了航空矢量重力测量数据处理的关键技术问题。主要成果包括：（1）建立了顾及重力扰动矢量的惯导误差方程，提出了基于Kalman滤波的载体加速度确定方法和基于简化自协方差最小二乘噪声估计的航空矢量重力测量的初始对准方法；（2）建立了基于加速度更新的自适应GNSS/SINS数据融合方法，提出了基于稳健估计的航空重力测线网平差方法，设计了适用于航空矢量重力数据的FIR低通滤波器；（3）研究了逆Poisson积分法、迭代法以及解析延拓法的FFT快速算法，提出了Poisson积分核截断系数的变步长高斯积分解法，给出了基于频域输入输出系统的水平分量的向下延拓方法，提出了航空重力测量向下延拓的实用算法；（4）建立了航空矢量重力数据带限地形影响的计算模型和算法，提出了大地水准面精化的Tikhonov最小二乘配置法。研究成果为发展我国航空矢量重力测量技术提供数据处理方法及原型软件系统。