航空重力测量数据处理的滤波理论与方法

【类型】学位论文

【作者】贾伟政 

【关键词】 航空重力测量 数学模型 FIR低通滤波器 窗函数 切比雪夫一致逼近

【摘要】航空重力测量是以飞机为载体，综合应用重力仪（或加速度计）、INS、GPS和测高、测姿设备测定近地空中重力加速度的重力测量技术。航空重力测量能够快速经济的获得大面积、高分辨率、高精度的地球重力场信息，是获取地球重力场中、高频信息的不可替代的手段之一。 航空重力测量是在飞机高速飞行条件下进行重力测量的，所带来的问题是如何分离重力加速度和其他扰动加速度；本文对航空重力测量的原理进行了系统的阐述，对航空重力测量的数学模型进行了理论推导，导出了实用的数学模型和各项改正公式；然而数学模型仅能去除可以模型化的各项扰动，经过数学模型计算出来的值仍含有大量高频噪声，必需经过低通滤波处理才能获得有用的空中重力异常值。航空重力测量数据的特点是噪声大、信号弱、信噪比低，分离信号和噪声具有一定难度，必须研究其频谱特性，设计专用的滤波器。 本文对航空重力测量的滤波理论和方法进行了探讨，研究了FIR数字滤波器设计的窗函数法和切比雪夫逼近法；介绍了依据航空重力测量的分辨率和精度目标并顾及实测数据的特性，确定滤波器参数的方法。通过试验对比，分析了FIR滤波器设计的窗函数法和切比雪夫逼近法的性能；对比分析了不同窗函数对滤波结果的影响；分析了切比雪夫逼近法各参数对滤波结果的影响。探讨了级联滤波器对适当降低滤波器阶数的效果。通过模拟数据和实测数据的检验，证实了所设计滤波器的有效性；并得到了窗函数法和切比雪夫逼近法不同的适用范围。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】武汉大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】李建成

【读秀链接】读秀链接