GNSS/SINS組合進(jìn)行慣性重力測(cè)量誤差分析*

柴 華 王 勇 王虎彪 梁星輝

(1)中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所動(dòng)力大地測(cè)量學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430077 2)中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京100049)

GNSS/SINS組合進(jìn)行慣性重力測(cè)量誤差分析*

柴 華1，2)王 勇1)王虎彪1)梁星輝1，2)

(1)中國(guó)科學(xué)院測(cè)量與地球物理研究所動(dòng)力大地測(cè)量學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430077 2)中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京100049)

針對(duì)INS技術(shù)及GNSS數(shù)據(jù)處理技術(shù)，分析中國(guó)實(shí)現(xiàn)慣性重力測(cè)量的可能性。分析結(jié)果表明，目前中國(guó)GNSS觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)用于慣性重力測(cè)量已不存在技術(shù)上的困難，而國(guó)產(chǎn)慣性測(cè)量系統(tǒng)的性能指標(biāo)要達(dá)到1× 10-5ms-2的重力觀測(cè)精度雖有一定的困難，但隨著慣性測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步，利用國(guó)內(nèi)研制的捷聯(lián)式慣導(dǎo)與GNSS聯(lián)合進(jìn)行慣性重力測(cè)量已成為可能。

慣性重力測(cè)量;捷聯(lián)式慣導(dǎo);GNSS;傳感器精度;誤差分析

1 引言

在運(yùn)動(dòng)載體上測(cè)量重力加速度，除了利用彈簧系統(tǒng)外，還可以利用加速度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。例如衛(wèi)星重力測(cè)量即利用了星載加速度計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)微重力變化的觀測(cè);俄羅斯的GT-1A航空重力儀基于加速度計(jì)原理實(shí)現(xiàn)了航空重力標(biāo)量的測(cè)量。內(nèi)置三軸加速度計(jì)的捷聯(lián)式慣性測(cè)量系統(tǒng)(SINS)同樣能夠用于測(cè)量重力加速度。加速計(jì)觀測(cè)值是比力，不僅包含載體運(yùn)動(dòng)加速度信息，同時(shí)也包含地球重力場(chǎng)的影響。根據(jù)廣義相對(duì)論原理，僅依靠加速度計(jì)無(wú)法將比力中的重力加速度與載體的加速度區(qū)分開(kāi)。若將載體運(yùn)動(dòng)加速度通過(guò)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)來(lái)確定，則可將載體運(yùn)動(dòng)加速度從比力觀測(cè)中扣除，獲得運(yùn)動(dòng)軌跡上的重力信息。這種基于捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)和GNSS的重力測(cè)量技術(shù)稱為GNSS/SINS慣性重力測(cè)量，它能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重力矢量觀測(cè)(含擾動(dòng)重力與垂線偏差)，能較好地兼顧測(cè)量效率與分辨率。

由于慣性重力測(cè)量對(duì)慣性儀器精度的要求較為嚴(yán)格，及對(duì)載體速度、加速度獲取的精度要求較高，硬件發(fā)展水平未能有效滿足該技術(shù)的需求，直到20世紀(jì)90年代后期才有學(xué)者進(jìn)行了真正意義上的基于捷聯(lián)式慣導(dǎo)與全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的航空重力測(cè)量實(shí)驗(yàn)［1-3］。

由于受到慣性儀器性能的限制，國(guó)內(nèi)對(duì)慣性重力測(cè)量技術(shù)的研究尚處在理論探討與前期的方法研究上，進(jìn)展較緩慢。但是隨著近年來(lái)國(guó)產(chǎn)高精度激光陀螺儀(RLG)的逐漸成熟，加速度傳感器精度的提高，以及GNSS系統(tǒng)中精密單點(diǎn)定位、動(dòng)態(tài)載波相位定位方法的完善，使將GNSS/SINS的組合用于慣性重力測(cè)量成為可能。本文將從慣性重力矢量測(cè)量基本原理出發(fā)，對(duì)GNSS/SINS用于慣性重力測(cè)量的各類誤差進(jìn)行分析，從理論上研究若要實(shí)現(xiàn)1× 10-5ms-2的慣性重力測(cè)量精度，SINS中各傳感器及GNSS觀測(cè)應(yīng)達(dá)到的精度量級(jí)，并考察利用國(guó)產(chǎn)慣性設(shè)備進(jìn)行慣性重力測(cè)量的可行性。

2 慣性重力矢量測(cè)量基本原理

GNSS/SINS組合進(jìn)行慣性重力測(cè)量的基本原理，記為［4，5］：

對(duì)式(1)求微分，得：

考慮向量與反對(duì)稱矩陣的運(yùn)算規(guī)則，式(2)等號(hào)右邊第二項(xiàng)與第四項(xiàng)可寫為：

與

于是式(2)可寫為：

式(5)即為慣性重力測(cè)量的誤差方程。慣性重力測(cè)量受多種誤差因素的共同影響，包括載體的動(dòng)態(tài)加速度誤差δvn、失準(zhǔn)誤差εn、比力觀測(cè)誤差δfb、測(cè)速誤差δvn與位置誤差δr。

3 慣性重力測(cè)量誤差分析

根據(jù)慣性重力矢量測(cè)量基本原理，慣性重力矢量測(cè)量按誤差來(lái)源可劃分為由SINS觀測(cè)引入的誤差和由GNSS觀測(cè)引入的誤差。前者包括失準(zhǔn)誤差εn和比力觀測(cè)誤差δfb，后者包含載體的動(dòng)態(tài)加速度誤差δvn、測(cè)速誤差δvn與位置誤差δr。

下面對(duì)若實(shí)現(xiàn)1×10-5ms-2的重力測(cè)量精度，SINS中各傳感器及GNSS觀測(cè)應(yīng)達(dá)到的精度量級(jí)展開(kāi)分析。

3.1 由捷聯(lián)式慣導(dǎo)SINS引入的誤差

當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系比力觀測(cè)誤差受失準(zhǔn)角εn與載體坐標(biāo)系下的比力觀測(cè)誤差δfb的共同影響，即

3.1.1 由SINS姿態(tài)誤差引入的比力觀測(cè)誤差

式(6)右邊第一項(xiàng)為：

主要由失準(zhǔn)引起。

加速度計(jì)感應(yīng)到的比力f包括載體運(yùn)動(dòng)加速度、地球重力加速度、科里奧利加速度、離心加速度等4部分。

1)載體運(yùn)動(dòng)加速度

為簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們只考慮單軸的情況，假設(shè)載體的運(yùn)動(dòng)只存在北向加速度而其他軸向加速度為零，要實(shí)現(xiàn)東方向1×10-5ms-2的重力測(cè)量精度，即：

通過(guò)式(8)可以計(jì)算出在不同的水平加速度環(huán)境下，對(duì)失準(zhǔn)角εu的要求(表1)。

表1 實(shí)現(xiàn)東向1×10－5ms－2的重力測(cè)量精度對(duì)失準(zhǔn)角的要求Tab.1 Requirement of misalignment εufor 1×10－5ms－2 gravimetry accuracy eastward

從表1中可以看出，載體動(dòng)態(tài)加速度的大小與對(duì)失準(zhǔn)角的要求有直接聯(lián)系。載體的動(dòng)態(tài)加速度越大，達(dá)到相同的測(cè)量精度就要求失準(zhǔn)角越小，即姿態(tài)觀測(cè)的精度要求就越嚴(yán)格。姿態(tài)觀測(cè)是由陀螺實(shí)現(xiàn)的，而陀螺儀本身的漂移是難以避免的，因此在慣性重力中需要盡量減小載體加速度，提高比力觀測(cè)精度。通常慣性重力測(cè)量采用近勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)運(yùn)動(dòng)加速度較小，這意味這對(duì)姿態(tài)精度的要求也相對(duì)寬松。

2)地球重力加速度

地球重力場(chǎng)垂向分量大約為fu=9.80 ms-2，垂線偏差在東方向和北方向上的量級(jí)在±(2～20″)范圍內(nèi)［6］，對(duì)應(yīng)于±(0.00 01～0.00 1)ms-2范圍。其量級(jí)較小可將其忽略，有fn=0，fe=0。此時(shí)只考慮垂向分量fu=9.80 ms-2，式(7)簡(jiǎn)化為：

從式(9)可直觀地看出，由于重力加速度的水平分量較小，失準(zhǔn)角誤差對(duì)垂向比力測(cè)量幾乎沒(méi)有影響;水平比力測(cè)量誤差主要由垂向重力加速度耦合進(jìn)水平方向引起，要實(shí)現(xiàn)東向1×10-5ms-2的重力測(cè)量精度，即εnfu＜1×10-5ms-2，北向失準(zhǔn)角應(yīng)滿足：

北向的情況與東向相同。

3)科里奧利加速度

科里奧利力的計(jì)算公式為：

載體的運(yùn)動(dòng)速度越快，作用在載體上的科里奧利加速度就越大。通過(guò)式(11)可以計(jì)算出，在北緯30°的地區(qū)，一個(gè)以10 m/s的速度運(yùn)動(dòng)載體向東運(yùn)動(dòng)引起的加速度小于0.000 7 m/s2;一個(gè)以100 m/s的速度運(yùn)動(dòng)載體引起的加速度小于0.007 4 m/s2，這個(gè)量級(jí)的加速度在分析由失準(zhǔn)誤差引起的比力測(cè)量誤差分析時(shí)可以忽略。

經(jīng)分析可知，在慣性重力測(cè)量中應(yīng)盡量保持載體的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以減小載體姿態(tài)的失準(zhǔn)誤差對(duì)比力觀測(cè)的影響;在勻速運(yùn)動(dòng)的情況下，姿態(tài)誤差引起的水平比力測(cè)量誤差主要是由耦合進(jìn)水平方向的重力引起，并嚴(yán)重降低垂線偏差的測(cè)量精度。

載體的失準(zhǔn)誤差主要由陀螺的漂移引起，若要求實(shí)現(xiàn)1×10-5ms-2的重力測(cè)量精度，陀螺的漂移應(yīng)滿足［4］：

表2為捷聯(lián)慣導(dǎo)中不同精度的陀螺對(duì)垂線偏差觀測(cè)的影響。

表2 陀螺漂移對(duì)垂線偏差測(cè)量精度的影響Tab.2 Influence of gyro drift on vertical deflection

當(dāng)前裝備有漂移為0.002°/h～0.005°/h小型激光陀螺的慣性測(cè)量系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)1×10-5ms-2的垂線偏差測(cè)量精度，陀螺精度還需要提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

3.1.2 由SINS加速度計(jì)誤差引入的比力觀測(cè)誤差

式中第一項(xiàng)b為加速度計(jì)的零偏，包括常值零偏和隨機(jī)零偏，常值零偏通常可在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行標(biāo)定后補(bǔ)償。隨機(jī)零偏包括開(kāi)機(jī)后的隨機(jī)零偏與環(huán)境變化引起的零偏，前者可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的方式補(bǔ)償，后者一般建議通過(guò)精確的環(huán)境溫度控制來(lái)減小影響［5］。若要達(dá)到1 ×10-5ms-2的比力測(cè)量精度要求則要求未得到補(bǔ)償?shù)牧闫捌渥兓戳闫€(wěn)定性小于1×10-5ms-2。Sffb為比例因子相關(guān)項(xiàng)，Sf為加速度計(jì)比例因子的常數(shù)對(duì)角矩陣，通常量級(jí)為1～10 ppm［4］。對(duì)慣性重力測(cè)量而言，因受重力加速度影響比例因子誤差對(duì)垂向比力觀測(cè)的影響最為強(qiáng)烈，而在水平方向上比力觀測(cè)的影響較小。在載體做水平勻速運(yùn)動(dòng)的情況下，比例因子誤差引起的比力誤差近似為常值，故可將其視為常值零偏，此時(shí)比例因子的穩(wěn)定性將是影響測(cè)量精度的主要原因。若要在垂向達(dá)到1×10-5ms-2的重力測(cè)量精度，其比例因子穩(wěn)定性應(yīng)小于1 ppm。Nffb是由加速度計(jì)的安裝誤差矩陣引起的比力誤差，Nf矩陣描述了從加速度計(jì)載體坐標(biāo)系到IMU載體坐標(biāo)系間的失準(zhǔn)，它是一個(gè)反對(duì)稱矩陣［7］，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定的方法來(lái)定量地獲取。其對(duì)比力觀測(cè)的影響為［5］：

在載體做勻速運(yùn)動(dòng)的情況下，fe與fn為小量，于是有：

分析式(16)可知，加速度計(jì)安裝誤差的存在將使地球重力垂向分量耦合進(jìn)水平方向，使水平方向的比力呈現(xiàn)較大的誤差，而由于fe與fn為小量，垂直方向的比力觀測(cè)受影響較輕微，若要使水平方向觀測(cè)的比力精度優(yōu)于1×10-5ms-2，則加速度計(jì)的安裝誤差應(yīng)滿足：

速度計(jì)的安裝誤差τ通常可通過(guò)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定后進(jìn)行補(bǔ)償，且在載體勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下對(duì)水平比力誤差的影響近似為常值，因此在慣性重力測(cè)量中亦可將其可視為常值零偏。

圖1為某型號(hào)高精度石英撓性加速度計(jì)的靜態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)。從圖中可以看出加速度計(jì)的觀測(cè)數(shù)據(jù)中含有大量高頻噪聲，其最大的影響量級(jí)為1 000× 10-5ms-2，因此必須限制其影響。通常是根據(jù)載體的運(yùn)動(dòng)速度與重力測(cè)量要求的分辨率設(shè)計(jì)低通濾波器，將高頻噪聲的影響限制在10-5ms-2量級(jí)［1，2］。

圖1 含有高頻噪聲的石英撓性加速度計(jì)觀測(cè)時(shí)間序列(5s，200 Hz)Fig.1 Time sequence of observation with flexible quartz accelerometer(5s，200 Hz)of high frequency noise

表3為比力觀測(cè)對(duì)加速度計(jì)的要求。值得注意的是，比力觀測(cè)誤差受各類誤差的共同影響，若要實(shí)現(xiàn)1×10-5ms-2重力觀測(cè)，要求各影響因素之和必須小于其最大影響。

表3 達(dá)到1×10－5ms－2的比力測(cè)量精度對(duì)加速度計(jì)的需求Tab.3 Requirement of the accelerometer for 1×10－5ms－2 level specific force observation

表4為當(dāng)前高精度石英撓性加速度計(jì)精度情況。顯然以當(dāng)前加速度計(jì)硬件的精度，達(dá)到慣性測(cè)量實(shí)用的水平并實(shí)現(xiàn)1×10-5ms-2的慣性重力測(cè)量精度仍有一定差距。

表4 當(dāng)前高精度石英撓性加速度計(jì)的精度Tab.4 Accuracy of present high precision quartz flexible accelerometer

3.2 由GNSS觀測(cè)引入的誤差

由GNSS觀測(cè)引入的誤差包括載體的動(dòng)態(tài)加速度誤差、測(cè)速誤差和定位誤差。

1)載體的動(dòng)態(tài)加速度誤差δ v·n

重力測(cè)量中，載體的動(dòng)態(tài)加速度誤差δ v·n通過(guò)比力方程直接與測(cè)量的擾動(dòng)重力發(fā)生聯(lián)系，若要達(dá)到1×10-5ms-2的重力測(cè)量精度，δ v·n需滿足

通常載體的動(dòng)態(tài)加速度是對(duì)DGPS的位置結(jié)果做二次差分得到的，由于在差分過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的高頻噪聲，因此需要在估計(jì)擾動(dòng)重力時(shí)結(jié)合動(dòng)態(tài)測(cè)量分辨率的要求設(shè)計(jì)低通濾波器消除其影響［8，9］。

研究表明，差分方法在GNSS加速度的獲取中具有優(yōu)勢(shì)，Hwang C等［10］的研究結(jié)果說(shuō)明，差分可以有效減小位置觀測(cè)中的長(zhǎng)波誤差對(duì)速度、加速度獲取的影響。

2)測(cè)速誤差δvn

測(cè)速誤差對(duì)慣性重力測(cè)量的影響主要體現(xiàn)在理論科里奧利加速度的計(jì)算誤差上。

將上式展開(kāi)寫為：

式中，

可見(jiàn)由速度誤差引起的比力測(cè)量誤差與載體所在的緯度和運(yùn)動(dòng)速度有直接關(guān)系，為簡(jiǎn)化問(wèn)題，這里我們只選擇北方向的比力測(cè)量誤差進(jìn)行考察，并假設(shè)載體向東運(yùn)動(dòng)，若要求達(dá)到小于1×10-5ms-2的北向比力測(cè)量誤差，對(duì)東向測(cè)速誤差的要求可利用式(20)與(22)計(jì)算。將在不同緯度的地區(qū)在不同速度的情況下對(duì)于測(cè)速精度的要求列于表5。

從表5中可以看出，緯度越高對(duì)測(cè)速精度的要求就越高，載體運(yùn)動(dòng)速度越快對(duì)測(cè)速的要求也越高。其他軸向的比力誤差與存在北向速度的情況亦可類似分析。若采用載波相位差分觀測(cè)在整周模糊度正確固定的情況下，當(dāng)前GNSS系統(tǒng)測(cè)速精度可以達(dá)到3～5 cm/s，能夠滿足1×10-5ms-2的比力測(cè)量的需求。

表5 不同緯度的地區(qū)在不同速度的情況對(duì)測(cè)速精度的要求Tab.5 Velocity accuracy requirement for different latitude and velocity

測(cè)速誤差的影響還間接地體現(xiàn)在式(5)中的［vn×］(2δ+δ)項(xiàng)內(nèi)，因在角速率中：

左乘反對(duì)稱矩陣-［vn×］，

同樣選擇北向的比力測(cè)量誤差進(jìn)行考察并假設(shè)載體向東運(yùn)動(dòng)，可利用式(25)計(jì)算出北向的比力誤差為

由式(26)可知，載體的運(yùn)動(dòng)速度越大，速度觀測(cè)誤差越大，緯度越高，則比力測(cè)量誤差越大。在緯度為60°的地區(qū)，一個(gè)以100 m/s運(yùn)動(dòng)的載體，對(duì)于當(dāng)前測(cè)速精度達(dá)到5 cm/s的GNSS系統(tǒng)觀測(cè)而言，引起的比力誤差僅為0.14×10-5ms-2;或當(dāng)測(cè)速誤差大于37 cm/s時(shí)，引起的比力測(cè)量誤差為1×10-5ms-2。

3)位置誤差δr

對(duì)式(23)與(27)求微分，分別得到：

地球自轉(zhuǎn)角速度ω=7.292 115×10-5rad/s，若緯向的定位誤差為5 m，則：

由位置誤差引起的正常重力計(jì)算誤差可以通過(guò)水平和垂直兩個(gè)方向的分量來(lái)描述。垂直方向影響較大，約為0.308 6h。即大約高程上出現(xiàn)3.2 m的誤差，對(duì)于垂向比力測(cè)量的影響即達(dá)到1×10-5ms-2。當(dāng)前從差分動(dòng)態(tài)GNSS的位置測(cè)量精度在整周模糊度正確固定的情況下為3～5 cm，若用戶站與基準(zhǔn)站相隔較遠(yuǎn)，會(huì)導(dǎo)致定位誤差下降到分米級(jí)，但只要高程測(cè)量誤差上小于3 m，即可保證其對(duì)擾動(dòng)重力的影響小于1×10-5ms-2。

水平方向的影響可用公式 0.813sin2φ 10-5ms-2/km來(lái)描述［12］，此時(shí)正常重力計(jì)算誤差是緯度的函數(shù)，在北緯30°地區(qū)且定位誤差達(dá)1 400 m的情況下，其影響約為1×10-5ms-2，相對(duì)于cm級(jí)別的定位誤差，由水平位置誤差引起的正常重力計(jì)算誤差可以忽略。

分析表明，在相對(duì)理想的觀測(cè)條件下，GNSS觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)用于慣性重力測(cè)量已不存在技術(shù)上的困難，但在實(shí)際觀測(cè)中，如在航空測(cè)量應(yīng)用中，易受航路氣流與氣象條件的限制;或在多云或下雨的環(huán)境中產(chǎn)生的擾動(dòng)，易使GPS的觀測(cè)受到影響進(jìn)而影響重力信號(hào)的提取［10］，需在測(cè)量中注意。

4 討論

結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)慣性器件與GNSS技術(shù)的發(fā)展水平，表6給出了用于慣性重力測(cè)量的國(guó)產(chǎn)慣性測(cè)量系統(tǒng)的精度要求。

表6 國(guó)產(chǎn)捷聯(lián)式慣性重力測(cè)量系統(tǒng)精度要求Fig.6 Precision requirement for domestic strapdown inertial gravimetry system

通過(guò)分析可知，若要達(dá)到1×10-5ms-2的重力測(cè)量精度，由GNSS確定的載體動(dòng)態(tài)加速度誤差應(yīng)小于1×10-5ms-2，在北緯60°的地區(qū)測(cè)速誤差應(yīng)不大于6.5cm/s，垂向位置誤差小于3.2m。這樣的精度對(duì)于GNSS觀測(cè)與數(shù)據(jù)處理而言在技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)的。

對(duì)于SINS系統(tǒng)，一方面由陀螺漂移導(dǎo)致的失準(zhǔn)誤差是由姿態(tài)誤差引入的最主要誤差源，它對(duì)垂線偏差測(cè)量精度有較大的影響;另一方面，只有加速度計(jì)的各類誤差的共同影響小于1×10-5ms-2才有可能實(shí)現(xiàn)1×10-5ms-2的動(dòng)態(tài)重力測(cè)量精度。雖然近年來(lái)國(guó)內(nèi)慣性器件精度取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但與達(dá)到1×10-5ms-2的重力測(cè)量精度的硬件要求仍有距離。從國(guó)外慣性航空重力測(cè)量的結(jié)果來(lái)看，例如Jekeli在航空重力矢量測(cè)量的研究中利用的陀螺與零偏為量級(jí)的加速度計(jì)獲得了垂向(3～4)×10-5ms-2、水平方向(6～8)×10-5ms-2的重力測(cè)量精度。其實(shí)現(xiàn)方法是將GNSS的觀測(cè)與SINS的觀測(cè)進(jìn)行卡爾曼濾波融合，將它們對(duì)比力測(cè)量的影響估計(jì)出來(lái)，進(jìn)而用于修正比力觀測(cè)，提高慣性重力測(cè)量的精度。當(dāng)國(guó)產(chǎn)慣性測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)各硬件的精度能夠達(dá)到表6中所列的精度的指標(biāo)時(shí)，就完全有可能以達(dá)到或超越與國(guó)外實(shí)驗(yàn)的精度進(jìn)行動(dòng)態(tài)慣性重力測(cè)量。

隨著國(guó)產(chǎn)慣性器件制造工藝的進(jìn)步與GNSS數(shù)據(jù)處理技術(shù)的完善，利用國(guó)內(nèi)研制的捷聯(lián)式慣導(dǎo)與GNSS聯(lián)合進(jìn)行慣性重力測(cè)量的條件正逐漸走向成熟。

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11 Jekeli C.Inertial navigation systems with geodetic applications［M］.Berlin NewYork：Walter de Gruyter，2001.

12 Torge W.Gravimetry［M］.Berlin New York：Walter De Gruyter，1989.

ERROR ANALYSIS FOR INERTIAL GRAVIMETRY BY USE OF GNSS/SINS COMBINATION

Chai Hua1，2)，Wang Yong1)，Wang Hubiao1)and Liang xinghui1，2)

(1)Key Laboratory of Dynamic Geodesy，Institute of Geodesy and Geophysics，CAS，Wuhan 430077 2)Graduate University of the Chinese Academy of Sciences，Beijing100049)

As focusing on present domestic INS technology and GNSS data processing technology，the feasibility for carrying out inertial gravimetry experiment with domestic inertial navigation system is discussed.The results from the analysis show that，although GNSS observation and data processing have not big issues presently，it is still hard to reach 1×10-5ms-2gravity accuracy by use of the inertial navigation system.However，with the technical progress of the domestic inertial system，the day for inertial gravimetry with domestic inertial navigation system is approaching.

inertial gravimetry;SINS;GNSS;accuracy of sensor;error analysis

1671-5942(2011)06-0073-06

2011-04-25

國(guó)家自然科學(xué)基金(41074051，40974044);中國(guó)科學(xué)院動(dòng)力大地測(cè)量學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(L09-18);武漢大學(xué)地球空間環(huán)境與大地測(cè)量教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(10-01-05)

柴華，男，1981年生，博士生，主要從事慣性測(cè)量數(shù)據(jù)處理、GNSS/SINS重力測(cè)量方面的研究.E-mail：hchai@asch.whigg.ac.cn

P227.9

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