海洋重力仪信号检测及数据处理方法的研究

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1、哈尔滨一〔程大学硕士学位论文摘要要实现惯性/重力组合导航，首先要建立需要导航区域的重力图数据库，该数据库数据的直接来源就是利用海洋重力仪逐一进行测量。在潜器航行过程中，需要利用海洋重力仪实时测量所在位置的重力值，以此和事先建立的该海区的重力图数据库一起，通过图的匹配方法实现重力对惯导误差的修正，从而达到无源导航定位的目的。本论文以惯性/重力组合导航为应用背景，对海洋重力传感器的工作原理进行分析，并对其信号检测及数据处理方法进行研究。论文首先对海洋重力测量的一系列理论及特殊性进行分析，讨论现有的各种海洋重力仪的工作原理及各自的优缺点。其次，对CHZ型海洋重力传感器进行了

2、分析，建立其数学模型在此基础上，设计出了基于微机的CHZ型海洋重力传感器的模拟器及其信号检测回路。同时，本文还对海洋重力仪的数据处理方法进行了研究，并分析了主要的测量误差，数据处理及误差分析主要包括:Eotvos修正及误差分析、消除高频扰动加速度的低通滤波器设计、重力仪零点漂移改正以及温度变化对海洋重力测量精度的影响分析。最后，针对实现的海洋重力传感器模拟器，设计出了用于检测重力传感器信号的基于DSP的硬件电路，并利用DSP的高速运算性能，对所检测的重力传感器信号进行相应的处理，并和导航计算机实现数据通信。从而为惯性/重力组合导航打下一定基础。关键词:海洋重力仪;重力

3、测量;重力导航;数字信号处理哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractConsidertotheneedsofinertialnavigation/gravityintegratednavigationsystem,thedatabaseofgravitymapoftheareawherevehiclewillbenavigatedmustbeestablishedatfirst.Thedataofthedatabaseisobtainedbyoceangravimeter,anotherhand,whenvehicleworks,thegravitymustbeme

4、asuredbyoceangravimetertoreducetheerrorofinertialnavigationsystembymapmatching.Forthepurposeofinertialnavigation/gravityintegratednavigationsystem,thisarticleanalysestheprincipleofoceangravimetersensorsandthewayfordetectingandprocessingoftheirsignalAtfirst,thisarticleanalysesthetheoryan

5、dparticularityofoceangravitymeasurement,thentalksabouttheoperationprincipleofmanyoceangravimetersandtheirmeritsanddemerits.Secondly,theCHZoceangravimetersensorisanalyzed,andit'smathematicalmodelisobtained.Onthebasisofit,thearticledesignsthesimulatoroftheCHZoceangravimetersensorandit'ssi

6、gnaldetectingsolution.Thewayforprocessingdataofoceangravimeterandmainmeasurementerrorisresearched,thoseincludeEotvoscorrectinganderroranalyzing,designofLPfilterforeliminatingthedisturbingacceleration,“zeroexcursion"ofgravimetercorrectingandanalyzingoftheeffectoftemperatureupongravitymea

7、surementFinally,thisarticledesignson-basedDSPhardwaretodetecttheoceangravimetersimulator'ssignalthathasbeendesigned.Thesoftwareisprogrammedtoprocesstheobtaineddatabymakinguseofhigh-speedperformanceofDSP.TheprogramsaccomplishcommunicationwithnavigationcomputerTheworkinthispaperc