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第1章 绪论1

1.1 研究背景1

1.2 航空重力测量国内外发展现状3

1.2.1 国外航空重力测量发展现状4

1.2.2 国内航空重力测量发展现状14

1.3 航空重力矢量测量研究现状16

1.3.1 国外航空重力矢量测量研究现状16

1.3.2 国内航空重力矢量测量研究现状19

1.3.3 航空重力矢量测量存在的问题19

1.4 本书的研究目标、内容和组织结构19

1.4.1 研究目标19

1.4.2 研究内容及组织结构20

第2章 航空重力矢量测量理论基础23

2.1 航空重力测量基本原理23

2.2 惯性器件的误差模型24

2.2.1 加速度计的误差模型24

2.2.2 陀螺的误差模型25

2.3 SINS/GNSS重力矢量测量方法25

2.3.1 基本原理26

2.3.2 重力矢量测量的数学模型和误差模型33

2.4 航空重力矢量测量的误差分析34

2.4.1 正交实验设计34

2.4.2 实验结果分析38

2.4.3 航空重力矢量测量对时间同步精度的要求42

2.5 航空重力测量的精度评估43

2.5.1 内符合精度43

2.5.2 外符合精度44

2.6 本章小结44

第3章 惯性器件误差对重力矢量测量的影响分析和补偿45

3.1 惯性器件误差对重力矢量测量的影响分析45

3.1.1 惯性器件误差对重力矢量测量的影响45

3.1.2 惯性器件误差对重力矢量测量影响的仿真分析46

3.2 15状态卡尔曼滤波器可观性分析50

3.3 惯性器件误差的逐步估计和补偿56

3.3.1 SPS算法57

3.3.2 IPSE算法研究59

3.4 加速度计漂移对重力测量影响的研究70

3.4.1 加速度计的长期静态漂移71

3.4.2 加速度计的短期动态漂移补偿76

3.5 本章小结78

第4章 重力扰动对重力矢量测量的影响分析和消除79

4.1 重力扰动79

4.1.1 利用地球重力场模型计算重力扰动三分量79

4.1.2 重力扰动三分量的谱分布81

4.2 重力扰动对重力矢量测量的影响分析84

4.2.1 重力扰动对纯惯导解算的影响85

4.2.2 重力扰动引起重力矢量测量误差的仿真分析90

4.3 重力矢量估计的迭代算法研究98

4.3.1 算法基本思路98

4.3.2 算法仿真99

4.3.3 算法实验验证105

4.4 本章小结109

第5章 飞机运动对重力矢量测量的影响分析111

5.1 飞机的运动111

5.1.1 飞机的自然运动111

5.1.2 飞机的实际运动116

5.2 飞机运动对重力矢量测量的影响125

5.2.1 飞机运动引起重力矢量测量误差的原理125

5.2.2 飞机运动引起重力矢量测量误差的频谱分析126

5.3 减少飞机运动带来的测量误差130

5.3.1 时间同步误差的补偿研究131

5.3.2 姿态误差的估计和补偿研究133

5.3.3 经验模分解137

5.4 本章小结142

第6章 重力测量数据误差分离方法143

6.1 重力矢量测量数据处理流程143

6.2 波数相关滤波方法的研究144

6.2.1 波数相关滤波的原理144

6.2.2 实验验证145

6.3 逆向解算应用的研究147

6.3.1 正向解算的结果147

6.3.2 逆向捷联惯导算法的原理147

6.3.3 逆向解算的结果148

6.3.4 综合正向和逆向解算的结果149

6.4 基于全球重力场模型EGM2008的误差分离方法研究151

6.4.1 算法原理151

6.4.2 实验验证152

6.5 本章小结158

第7章 全书总结159

附录A 常用坐标系的定义162

附录B SGA-WZ的系统组成163

附录C SGA-WZ飞行实验165

C.1 山东某地飞行实验165

C.2 某海域飞行实验166

参考文献168