一种基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法及系统
专利汇可以提供一种基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种基于点 质量 法的航空重 力 矢量向下延拓方法及系统。该方法包括：获取空中重力矢量测量数据；对所述空中重力矢量测量数据进行格网化处理，得到格网化的空中重力矢量测量数据；根据所述格网化的空中重力矢量测量数据与虚拟点质量模型中点质量的关系，构建埋藏地下的虚拟点质量模型；根据所述虚拟点质量模型确定所述点质量对应的地面扰动引力三分量数据，得到延拓面重力矢量数据。本发明为航空重力矢量测量数据的向下延拓提供了一种有效途径，方法原理简单，使用方便，对计算机的性能要求较低。且在具体实施时，本发明延拓结果 精度 较高，不会引入系统误差。，下面是一种基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法，其特征在于，包括：
获取空中重力矢量测量数据；
对所述空中重力矢量测量数据进行格网化处理，得到格网化的空中重力矢量测量数据；
根据所述格网化的空中重力矢量测量数据与虚拟点质量模型中点质量的关系，构建埋藏地下的虚拟点质量模型；
根据所述虚拟点质量模型确定所述点质量对应的地面扰动引力三分量数据，得到延拓面重力矢量数据。
2.根据权利要求1所述的基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法，其特征在于，所述获取空中重力矢量测量数据，具体包括：
利用航空重力矢量测量系统获取空中测线上的重力矢量数据，得到空中重力矢量测量数据。
3.根据权利要求1所述的基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法，其特征在于，所述对所述空中重力矢量测量数据进行格网化处理，得到格网化的空中重力矢量测量数据，具体包括：
对所述空中重力矢量测量数据进行当量转换、误差补偿、数据格式转换、惯性导航解算、GNSS解算及惯性/GNSS组合导航解算、统一数据采样率、测线扰动重力矢量解算和低通滤波处理后，得到格网化的空中重力矢量测量数据。
4.根据权利要求1所述的基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法，其特征在于，所述根据所述格网化的空中重力矢量测量数据与虚拟点质量模型中点质量的关系，构建埋藏地下的虚拟点质量模型，具体包括：
根据 确定空中点p在虚拟点质量模型中的扰动位Tp，其中，G为地球引力
常数，m为点质量的个数，Mj为虚拟点质量模型中第j个点质量，ρpj为第j个点质量与空中点p之间的距离， rp表示空中点p的地心向径，rp＝Re+hp，Re表
示待延拓区域的平均地心向径，hp表示空中重力矢量测量时的飞行高度，
n表示延拓面地面点的个数，R表示地球的平均半径；Rj表示第j个点质
量的地心向径，Rj＝Re-Dj，Dj表示第j个点质量的埋藏深度；ψpj为空中点p与第j个点质量之间的球心角距， 表示空中点p的地
心纬度，λp表示空中点p的地心经度， 表示第j个点质量的地心纬度，λj表示第j个点质量的地心经度；
根据空中点p在虚拟点质量模型中的扰动位，确定空中点p的扰动引力三分量δρ、 和δλ：
其中， 为扰动引力分量δp方向第j个点质量， 为扰动引力分量 方向第j个点质量， 为扰动引力分量δλ方向第j个点质量；
根据格网化的空中重力矢量测量数据对公式(1)、(2)(3)求解，确定虚拟点质量模型中的点质量，构建埋藏地下的虚拟点质量模型。
5.根据权利要求4所述的基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法，其特征在于，所述根据格网化的空中重力矢量测量数据对公式(1)、(2)(3)求解，确定虚拟点质量模型中的点质量，构建埋藏地下的虚拟点质量模型，具体包括：
采用矩阵求解方式根据格网化的空中重力矢量测量数据对公式(1)、(2)(3)求解，过程如下：
将公式(1)、(2)(3)对应转化为矩阵形式，得到：
Lρ＝AρMρ (4)
Lλ＝AλMλ (6)
其中，Lρ、 和Lλ分别表示空中点的扰动引力三分量δρ、 和δλ组成的向量，Mρ、 和Mλ分别表示扰动引力三分量对应的点质量组成的向量，Aρ、 和Aλ分别表示对应的系数矩阵；
将所述格网化的空中重力矢量测量数据作为空中空中点的扰动引力三分量数据，代入公式(4)、(5)、(6)；
当格网化的空中重力矢量测量数据个数与点质量个数相同时，所述公式(4)、(5)、(6)得到唯一解：
当格网化的空中重力矢量测量数据个数大于点质量个数时，公式(4)、(5)、(6)得到最小二乘解：
其中，Pρ、 Pλ分别表示格网化的空中重力矢量测量数据的权阵。
6.根据权利要求4所述的基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法，其特征在于，所述根据所述虚拟点质量模型确定所述点质量对应的地面扰动引力三分量数据，得到延拓面重力矢量数据，具体包括：
利用公式 确定点质量对
应的地面扰动引力三分量数据δ′ρ、 和δ′λ，得到延拓面重力矢量数据；其中，ri表示地面点i的地心向径， 表示地面点i的地心纬度，λi表示地面点i的地心经度，ρij表示第j个点质量与地面点i之间的距离，ψpj为地面点i与第j个点质量之间的球心角距。
7.一种基于点质量法的航空重力矢量向下延拓系统，其特征在于，包括：
空中重力矢量测量数据获取模块，用于获取空中重力矢量测量数据；
格网化处理模块，用于对所述空中重力矢量测量数据进行格网化处理，得到格网化的空中重力矢量测量数据；
虚拟点质量模型构建模块，用于根据所述格网化的空中重力矢量测量数据与虚拟点质量模型中点质量的关系，构建埋藏地下的虚拟点质量模型；
延拓面重力矢量数据获取模块，用于根据所述虚拟点质量模型确定所述点质量对应的地面扰动引力三分量数据，得到延拓面重力矢量数据。
8.根据权利要求6所述的基于点质量法的航空重力矢量向下延拓系统，其特征在于，所述格网化模块用于对所述空中重力矢量测量数据进行当量转换、误差补偿、数据格式转换、惯性导航解算、GNSS解算及惯性/GNSS组合导航解算、统一数据采样率、测线扰动重力矢量解算和低通滤波处理后，得到格网化的空中重力矢量测量数据。
9.根据权利要求6所述的基于点质量法的航空重力矢量向下延拓系统，其特征在于，所述虚拟点质量模型构建模块具体包括：
扰动位确定单元，用于根据 确定空中点p在虚拟点质量模型中的扰动位
Tp，其中，G为地球引力常数，m为点质量的个数，Mj为虚拟点质量模型中第j个点质量，ρpj为第j个点质量与空中点p之间的距离， rp表示空中点p的
地心向径，rp＝Re+hp，Re表示待延拓区域的平均地心向径，hp表示空中重力矢量测量时的飞行高度， n表示延拓面地面点的个数，R表示地球的平均半径；Rj表示第
j个点质量的地心向径，Rj＝Re-Dj，Dj表示第j个点质量的埋藏深度；ψpj为空中点p与第j个点质量之间的球心角距， 表示空中
点p的地心纬度，λp表示空中点p的地心经度， 表示第j个点质量的地心纬度，λj表示第j个点质量的地心经度；
扰动引力三分量确定单元，用于根据空中点p在虚拟点质量模型中的扰动位，确定空中点p的扰动引力三分量δρ、 和δλ：
其中， 为扰动引力分量δρ方向第j个点质量， 为扰动引力分量 方向第j个点质量， 为扰动引力分量δλ方向第j个点质量；
求解单元，用于根据格网化的空中重力矢量测量数据对公式(1)、(2)(3)求解，确定虚拟点质量模型中的点质量，构建埋藏地下的虚拟点质量模型。
10.根据权利要求9所述的基于点质量法的航空重力矢量向下延拓系统，其特征在于，所述延拓面重力矢量数据获取模块用于利用公式
确定点质量对应的地面扰
动引力三分量数据δ′p、 和δ′λ，得到延拓面重力矢量数据；其中，ri表示地面点i的地心向径， 表示地面点i的地心纬度，λi表示地面点i的地心经度，ρij表示第j个点质量与地面点i之间的距离，ψpj为地面点i与第j个点质量之间的球心角距。
一种基于点质量法的航空重力矢量向下延拓方法及系统
技术领域
背景技术
发明内容
hp，Re表示待延拓区域的平均地心向径，hp表示空中重力矢量测量时的飞行高度，n表示延拓面地面点的个数，R表示地球的平均半径；Rj表示第j个点
质量的地心向径，Rj＝Re-Dj，Dj表示第j个点质量的埋藏深度；ψpj为空中点p与第j个点质量之间的球心角距， 表示空中点p的
地心纬度，λp表示空中点p的地心经度， 表示第j个点质量的地心纬度，λj表示第j个点质量的地心经度；
p的地心向径，rp＝Re+hp，Re表示待延拓区域的平均地心向径，hp表示空中重力矢量测量时的飞行高度， n表示延拓面地面点的个数，R表示地球的平均半径；Rj表示
第j个点质量的地心向径，Rj＝Re-Dj，Dj表示第j个点质量的埋藏深度；ψpj为空中点p与第j个点质量之间的球心角距， 表示空
中点p的地心纬度，λp表示空中点p的地心经度， 表示第j个点质量的地心纬度，λj表示第j个点质量的地心经度；
动引力三分量数据δ′p、 和δ′λ，得到延拓面重力矢量数据；其中，ri表示地面点i的地心向径， 表示地面点i的地心纬度，λi表示地面点i的地心经度，ρij表示第j个点质量与地面点i之间的距离，ψpj为地面点i与第j个点质量之间的球心角距。
具体实施方式
hp，Re表示待延拓区域的平均地心向径，hp表示空中重力矢量测量时的飞行高度，n表示延拓面地面点的个数，R表示地球的平均半径；Rj表示第j个点质
量的地心向径，Rj＝Re-Dj，Dj表示第j个点质量的埋藏深度；ψpj为空中点p与第j个点质量之间的球心角距， 表示空中点p的地
心纬度，λp表示空中点p的地心经度， 表示第j个点质量的地心纬度，λj表示第j个点质量的地心经度；
延拓到地球表面上。
p的地心向径，rp＝Re+hp，Re表示待延拓区域的平均地心向径，hp表示空中重力矢量测量时的飞行高度， n表示延拓面地面点的个数，R表示地球的平均半径；Rj表示
第j个点质量的地心向径，Rj＝Re-Dj，Dj表示第j个点质量的埋藏深度；ψpj为空中点p与第j个点质量之间的球心角距， 表示空
中点p的地心纬度，λp表示空中点p的地心经度， 表示第j个点质量的地心纬度，λj表示第j个点质量的地心经度；
动引力三分量数据δ′p、 和δ′λ，得到延拓面重力矢量数据；其中，ri表示地面点i的地心向径， 表示地面点i的地心纬度，λi表示地面点i的地心经度，ρij表示第j个点质量与地面点i之间的距离，ψpj为地面点i与第j个点质量之间的球心角距。
其中，rp表示空中点p的地心向径，rp＝Re+hp，Re表示待延
拓区域的平均地心向径，hp表示空中重力矢量测量时的飞行高度， n表
示延拓面地面点的个数，R表示地球的平均半径；Rj表示第j个点质量的地心向径，Rj＝Re-Dj，Dj表示第j个点质量的埋藏深度；ψpj为空中点p与第j个点质量之间的球心角距，表示空中点p的地心纬度，λp表示
空中点p的地心经度， 表示第j个点质量的地心纬度，λj表示第j个点质量的地心经度。
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