海洋重力仪

1.海洋重力仪技术数据
1.1 用途
1.1.1 本重力仪用于海洋重力观测,如同在陆地上以地球重力异常为基础进行矿资源勘探一样。
1.1.2 本重力仪是测量相对于重力基点站(RGS)的重力增量值,动态范围大于10伽。
1.1.3 重力仪软件(SW) 提供:
- а) 10Hz 频率下,对重力数据进行预处理, 包括重力传感器格值线性化, 原始数据滤波, 将观测剖面以图形方式展示在显示器上, 创建和保存以每 秒为增量的重力观测结果
- b) 输入仪器漂移率校正
- c) 接收来自GPS和GLONASS卫星导航系统资料
本重力仪使用50Hz 220V交流电,最大功耗是 700 W。
1.2 基本性能数据
1.2.1 测量范围:不小于10伽
1.2.2 允许测量误差范围:±1 毫伽
1.2.3 分辩率:0.01 毫伽
1.2.4 重力仪响应时间: 35 至 100 秒
1.2.5 非补偿零点漂移:0.1毫伽/天
1.2.6 陀螺平台误差
静态:不超过30”
动态:不超过15”
1.2.7 可靠性指标
额定寿命:50000 小时
额定寿命:10 年
无故障时间:2500 小时
1.2.8 准备时间(Readiness Time):24 小时
1.2.9 运行条件
- 周围温度: 10 - 25°С
- 在周围温度为25°С的环境中,相对湿度等于 80 %
- 海船横向振幅 15°
- 海船纵向振幅 10°
- 海船偏航振幅 3°
- 垂直加速度幅度 100伽
- 进行调查时海船的速度为 10节
- 在频率范围 5-35 Hz之间正弦振动,振动加速度幅度为4.9m/sec2 (0.5g)
2. 重力仪传感器
重力仪传感器是双石英弹簧扭力系统,它由两个封闭在盒子中的完全等同的石英弹簧系统所组成,盒子中充满阻尼液体。每个石英弹簧系统都含有带扭力细金属丝的石英框架,带有质量体的摆焊接在石英框架上。预先扭曲扭力金属丝,以便一开始就把摆安置在接近水平的位置上。测量摆的偏角变化Δφ与重力变化量Δg有下列关系:
Δφ=KΔg
式中K为弹簧系统灵敏度(K≈0.5’’/伽)
3. 陀螺稳定系统
陀螺稳定系统是二轴陀螺稳定器,带有陀螺加速计校正。重力仪传感器安装在陀螺稳定平台上,所以必须保持陀螺平台高度稳定。陀螺平台包括有陀螺轴精确位置校正回路和陀螺平台位置稳定性回路。
可提供陀螺稳定平台的各种操作模式:
在近似稳定性模式中,陀螺平台直接由AK10/4加速计所提供的信号对平台进行稳定。这种模式是陀螺转子加速所要求的。
在精确稳定模式中,在陀螺起动之后,陀螺平台换向到精确稳定模式上,此时陀螺成为稳定敏感器件。
在零模式上,万向节轴的位置由陀螺平台外壳轴的位置进行校正。
陀螺平台控制器以SIMENS SAK80C167CR-LM处理器和实时数字系统结构为基础。各个控制器之间通过LAN界面进行通讯。LAN界面也可用来定位仪器故障的位置。
陀螺平台的热稳定系统包括热稳定器件(TC)和YMT-450/17器件。热稳定器件安装在陀螺平台上部,而YMT-450/17用来控制陀螺平台工作时指定的温度。
4. 海洋重力仪的软件系统
重力数据实时处理的软件系统,包括:
- 由PC机接收重力仪传感器输出的数据并计算m1和m2,它们代表弹性扭力系统摆的位移。
- 重力传感器格值线性比
- 重力传感器漂移校正
- 计算数字滤波器输入上的重力增量值
- 对重力增量进行滤波
- 通过RS-232接口将定位数据接入PC机
- 把数据处理结果接入PC硬盘上并对观测数据以数字和图形方式显示