钱学武，蔡体菁

（东南大学 仪器科学与工程学院，南京 210096）

旋转加速度计重力梯度仪加速度计标度因数实时反馈调整方法

钱学武，蔡体菁

（东南大学 仪器科学与工程学院，南京 210096）

旋转加速度计重力梯度仪在实际工作过程中，由于平台稳定性、旋转机构控制精度、敏感器安装误差、加速度计标度因数匹配性以及其他噪声源的存在，对高精度重力梯度测量构成严峻挑战。在诸多影响因素中，加速度计标度因数的不一致性对测量精度影响最大。本文提出一种旋转加速度计重力梯度仪加速度计标度因数实时反馈调整方法，旨在提高获取重力梯度信号的能力。该方法首先对相对两只加速度计的和输出信号以及重力梯度仪总输出信号分别进行带通滤波，然后对滤波器输出信号中含有加速度计标度因数不平衡信息信号进行幅值解调，对三组解调结果分别进行平滑处理，采用模糊PID控制算法实时反馈调整加速度计内部的电磁线圈力矩，达到调整加速度计标度因数的目的。实验测试分析表明，采用模糊PID反馈调整算法可以快速实现四只加速度计标度因数一致，相对两只加速度计标度因数调整量级可以达到10-7，两对加速度计标度因数的调整量级可以达到10-5，提高了获取重力梯度信息的能力。

重力梯度仪；旋转加速度计；标度因数调整；带通滤波器

重力梯度测量对于能源勘探、地球地质科学等方面具有非常重要的意义[1-2]。从20世纪70年代开始，国外科研机构研制了多种不同工作原理的重力梯度仪，如旋转重力仪、旋转加速度重力梯度仪、静电重力梯度仪、超导重力梯度仪和冷原子干涉重力梯度仪等[3]。……