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摘要

基于冷原子干涉仪的高精度绝对重力动态测量为海洋重力测量提供新的手段, 因而备受关注. 利用自己搭建的船载冷原子干涉式绝对重力测量系统, 在中国南海某海域开展了一系列测量实验. 在动态条件下, 测量噪声的抑制对测量性能的提升至关重要. 本文根据船载绝对重力动态测量系统的物理模型, 提出了一种基于扩展卡尔曼滤波算法的动态绝对重力数据处理方法, 对观测的原子干涉条纹数据进行了时域滤波处理, 获得了绝对重力值的最优估计. 基于该处理方法将航速小于2.1 km/h条件下的绝对重力测量灵敏度从300.2 mGal/Hz ^1/2提升至136.8 mGal/Hz ^1/2( T= 4 ms). 此外, 将处理后的数据与利用地球重力模型(XGM2019)计算的数据进行了比对, 发现两者符合度较好. 这些结果证实了本文提出的数据处理方法的有效性, 并为船载冷原子干涉式绝对重力测量系统的测量噪声的抑制提供了一种新的处理方法.

关键词:

Abstract

The precision dynamic measurement of absolute gravity based on the cold atom interferometer can provide a new method for marine gravimetry, so that it has attracted more attention. Based on the homemade shipborne cold atom interferometric absolute gravity measurement system, we carry out a series of measurement experiments in a certain area of the South China Sea. Under dynamic conditions, the suppression of measurement noise is essential for the improvement of the measurement performance. According to the physical model of the measurement system, in this paper a data processing method is proposed based on the extended Kalman filter algorithm for the absolute gravity dynamic measurement. The observed atomic interference fringe data are filtered in the time domain to estimate the absolute gravity value. Based on this processing method, the sensitivity of absolute gravity measurement under the condition of ship speed less than 2.1 km/h is improved from 300.2 mGal/Hz ^1/2to 136.8 mGal/Hz ^1/2( T= 4 ms). Comparing the processed data with the data calculated from the earth gravity model (XGM2019), it is found that both of the data are in good agreement. These results confirm the effectiveness of the data processing method proposed in this paper, and provide a new processing method of suppressing the measurement noise of shipborne cold atom interferometric absolute gravity measurement system.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:吴彬,wubin@zjut.edu.cn; 林强,qlin@zjut.edu.cn

基金项目:国家重点研发计划课题(批准号: 2017YFC0601602)、国家自然科学基金(批准号: 51905482, 61727821, 61875175, 11704334)、中国自然资源航空物探遥感中心项目(批准号: DD20189831)和钱学森实验室太空探索实验培育项目(批准号: TKTSPY-2020-06-01)资助的课题.

Authors and contacts

Corresponding author:Wu Bin,wubin@zjut.edu.cn; Lin Qiang,qlin@zjut.edu.cn

Funds:Project supported by the National Key Research and Development Program of China (Grant No. 2017YFC0601602), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 51905482, 61727821, 61875175, 11704334). the China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Natural Resources Program (Grant No. DD20189831), the Experiments for Space Exploration Program and the Qian Xuesen Laboratory, China Academy of Space Technology (Grant No. TKTSPY-2020-06-01)

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
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[32]
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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]

[1]	马平, 田径, 田得阳, 张宁, 吴明兴, 唐璞.应用于超高速流场电子密度分布测量的七通道微波干涉仪测量系统. 必威体育下载 , 2024, 73(17): 172401.doi:10.7498/aps.73.20240656
[2]	王松, 周闯, 李素文, 牟福生.基于法布里-珀罗干涉仪测量大气环境CO₂的方法. 必威体育下载 , 2024, 73(2): 020702.doi:10.7498/aps.73.20231224
[3]	孙思彤, 丁应星, 刘伍明.基于线性与非线性干涉仪的量子精密测量研究进展. 必威体育下载 , 2022, 71(13): 130701.doi:10.7498/aps.71.20220425
[4]	王凯楠, 徐晗, 周寅, 许云鹏, 宋微, 汤鸿志, 王巧薇, 朱栋, 翁堪兴, 王河林, 彭树萍, 王肖隆, 程冰, 李德钊, 乔中坤, 吴彬, 林强.基于车载原子重力仪的外场绝对重力快速测绘研究. 必威体育下载 , 2022, 71(15): 159101.doi:10.7498/aps.71.20220267
[5]	王凯楠, 程冰, 周寅, 陈佩军, 朱栋, 翁堪兴, 王河林, 彭树萍, 王肖隆, 吴彬, 林强.基于1560 nm外腔式激光器的拉曼光锁相技术. 必威体育下载 , 2021, 70(17): 170303.doi:10.7498/aps.70.20210432
[6]	程冰, 陈佩军, 周寅, 王凯楠, 朱栋, 楚立, 翁堪兴, 王河林, 彭树萍, 王肖隆, 吴彬, 林强.基于冷原子重力仪的绝对重力动态移动测量实验研究. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211449
[7]	程冰, 周寅, 陈佩军, 张凯军, 朱栋, 王凯楠, 翁堪兴, 王河林, 彭树萍, 王肖隆, 吴彬, 林强.船载系泊状态下基于原子重力仪的绝对重力测量. 必威体育下载 , 2021, 70(4): 040304.doi:10.7498/aps.70.20201522
[8]	吴彬, 周寅, 程冰, 朱栋, 王凯楠, 朱欣欣, 陈佩军, 翁堪兴, 杨秋海, 林佳宏, 张凯军, 王河林, 林强.基于原子重力仪的车载静态绝对重力测量. 必威体育下载 , 2020, 69(6): 060302.doi:10.7498/aps.69.20191765
[9]	何天琛, 李吉.利用Kapitza-Dirac脉冲操控简谐势阱中冷原子测量重力加速度. 必威体育下载 , 2019, 68(20): 203701.doi:10.7498/aps.68.20190749
[10]	陈斌, 龙金宝, 谢宏泰, 陈泺侃, 陈帅.可移动三维主动减振系统及其在原子干涉重力仪上的应用. 必威体育下载 , 2019, 68(18): 183301.doi:10.7498/aps.68.20190443
[11]	杜军, 赵卫疆, 曲彦臣, 陈振雷, 耿利杰.基于相位调制器与Fabry-Perot干涉仪的激光多普勒频移测量方法. 必威体育下载 , 2013, 62(18): 184206.doi:10.7498/aps.62.184206
[12]	文峰, 武保剑, 李智, 李述标.基于全光纤萨格纳克干涉仪的温度不敏感磁场测量. 必威体育下载 , 2013, 62(13): 130701.doi:10.7498/aps.62.130701
[13]	胡华, 伍康, 申磊, 李刚, 王力军.新型高精度绝对重力仪. 必威体育下载 , 2012, 61(9): 099101.doi:10.7498/aps.61.099101
[14]	刘宁, 张淳民, 王金婵, 穆廷魁.新型静态偏振风成像干涉仪理论探测误差的分析与计算. 必威体育下载 , 2010, 59(6): 4369-4379.doi:10.7498/aps.59.4369
[15]	步志超, 张淳民, 赵葆常, 朱化春.大视场消色差温度补偿型风成像干涉仪调制度的分析与计算. 必威体育下载 , 2009, 58(4): 2415-2422.doi:10.7498/aps.58.2415
[16]	任利春, 周林, 李润兵, 刘敏, 王谨, 詹明生.不同序列拉曼光脉冲对原子重力仪灵敏度的影响. 必威体育下载 , 2009, 58(12): 8230-8235.doi:10.7498/aps.58.8230
[17]	朱常兴, 冯焱颖, 叶雄英, 周兆英, 周永佳, 薛洪波.利用原子干涉仪的相位调制进行绝对转动测量. 必威体育下载 , 2008, 57(2): 808-815.doi:10.7498/aps.57.808
[18]	郑森林, 陈君, 林强.光脉冲序列对三能级原子重力仪测量精度的影响. 必威体育下载 , 2005, 54(8): 3535-3541.doi:10.7498/aps.54.3535
[19]	倪育才, 王邦益.用改进的瑞利干涉仪精确测量空气折射率. 必威体育下载 , 1977, 26(1): 90-92.doi:10.7498/aps.26.90
[20]	权夕祖.扫描球面-平面干涉仪. 必威体育下载 , 1975, 24(5): 375-380.doi:10.7498/aps.24.375

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