航空重力测量的技术优势
一、内容概述
GT系列重力技术是由莫斯科工程师与CMG合作设计的，俄罗斯莫斯科重力测量技术公司制造。2001年9月，命名为GT-1A的航空重力测量系统（图1）在俄罗斯北部进行了首次试验飞行，之后又在澳大利亚、南非等地进行了多次飞行试验。与地面重力测量值相比，该系统精度可达到0.5mGal、分辨率1.5～2.75 km。该系统采用三轴平台惯导系统结构，对加速度计和相关电子设备采取了温控措施。
图1 GT-1A重力测量系统
GT-1A航空重力仪稳定平台由2个陀螺仪和2个水平加速度计组成。另一个陀螺仪进行方位控制，第三个加速度计获取垂向加速度的变化。三轴陀螺稳定平台坐标系与GPS坐标系一致，因此可使用GPS数据对平台进行辅助对准和误差消减，使平台保持水平。该系统采用数字式阻尼，通过GPS的加速度与机内加速度计测到的加速度进行对比，通过Kalman滤波产生阻尼，控制平台的稳定，允许工作于较恶劣的天气。工作范围为中、低纬度地区（75°S～75°N）。
图2 GT-2A重力测量系统
GT-2A航空重力仪（图2）是在GT-1A应用了7年后升级而成。与GT-1A相比，GT-2A在灵敏度和动态测量范围方面均有提升。由于GT-2A系统动态范围大，即使在动荡的飞行条件下，GT-2A系统仍可以提供高精度的数据；GT-2A的空间分辨率为1.2～3.5km。2008年用GT-2A在加拿大Ontario地区重复飞行，RMS精度为0.5mGal。GT-2A具体参数见表1。
表1 GT-2A重力系统参数
二、应用实例及应用范围
目前GT-1A系统已达到商业实用的水平，并已经为多家客户进行了石油、天然气等资源勘探航空重力测量。
图3 GT-2A测量结果
（a）自由空气数据剖面的RMS噪声水平1.2mGal；（b）海拔剖面图
（为了获取磁力和放射性数据，飞机离地高度保持在80m左右）
2009年，GT-2A在南非约翰内斯堡新北部的Vredefort Dome陨石坑进行了航空物探测量。由GT-2A获取的自由空气重力异常与地面获取的自由空气重力异常得出的异常图极其相似。此外，GT-2A沿着地形起伏为200m的测线进行了重复测量，结果也显示仪器十分稳定可靠，多次测量的误差极小（图3）。
三、资料来源
Canadian Micro Gravity.GT⁃2A Airborne Gravimeter ［EB/OL］.http://www.canadianmicrogravity.com/pdfs_ new/GT_ 2A.pdf
Gabell A.2004.The GT-1A mobile Gravimeter//ASEG⁃PESA Airborne Gravity 2004 Workshop，55
Richard Lane.2010.Airborne Gravity 2010.165～167
Sinkiewicz J S，Hart D A.1997.A Gyro Stabilized Airborne Gravimetry Platform.Canadian Aeronauties and Space Journal，43（2）：123
一、内容概述
Microg-Lacoste公司2002年研制出两轴阻尼惯性稳定平台L＆RⅡ型航空重力仪（图1），并在2005年进行了升级，研制出两轴阻尼惯性稳定平台 TAGS 航空重力测量系统（图2），且完成了飞行测试，内符合精度达到0.93mGal，异常半波长分辨率为5.0km。Microg-Lacoste公司升级了旗下的TAGS系统，2011年，公司推出新的航空重力仪TAGS-6（SYSTEM Ⅵ），它基于双轴阻尼惯性平台型航空重力标量测量系统（图3）。该系统融合了最新的GPS和数据获取技术。采用零长弹簧原理，漂移小，精度高，测量范围广。精度由TAGS的优于1 mGal提升到优于0.6mGal，增加了微处理器控制、温控电子元件，有更快的采集速率，同时仪器在温度适应性、稳定性等方面有一定改进。Microg-Lacoste航空重力仪，工作范围可覆盖全球，包括北极和南极，其GPS主要为重力仪提供高精度的时标，为进行同步和数据处理时解算重力场。SYSTEM Ⅵ与TAGS的相关参数见表1。
图1 L＆RⅡ型航空重力仪
图2 TAGS 航空重力仪
图3 航空重力仪SYSTEM Ⅵ（TAGS 6）
表1 TAGS-6与原TAGS性能参数对比
Microg-Lacoste的航空重力仪系统有自带的航空重力数据处理软件，能在每次飞行后对数据进行及时的处理，主要进行自由空气和布格校正，进一步的数据处理可使用Geosoft Oasis Montaj或者Generic Mapping Tool。
二、应用范围及应用实例
用于密度大的铁矿等金属矿产、油气勘探、重力地质填图，还可以用于区域地质调查和水工环地质调查。
三、资料来源
http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100788/C152251.htm＃（劳雷工业公司）
http://www.microglacoste.com/index.php
Microg⁃Lacoste，ink.TAGS Air ⅢGravity Meter［EB/OL］.http://www.microglacoste.com/pdf/Brochure⁃TAGS.pdf，2005
Microg⁃Lacoste，ink.TAGS⁃6Dynamic Gravity Meter［EB/OL］.http://www.microglacoste.com/pdf/Brochure⁃TAGS⁃6.pdf.pdf，2011
Verdun J，Klingel E E.2005.Airborne gravimetry using a strapped down LaCoste and Romberg air/sea gravitymeter system：a feasibility study.Geophysical Prospecting，53（1）：91
航空重力测量除地质效果可与地面重力测量、海洋重力测量相媲美外，与地面重力及其他的地球物理方法相比，航空重力测量还具有以下优势：
1）简便、快速、经济。航空重力测量效率是地面或海洋重力测量效率的数倍以上，可节省大量的人力，减少了数据采集成本。
2）受地形起伏影响较小。航空重力数据是在一个水平面上采集，不像地面重力在变化的基准面即在起伏面上采集，由地形改正误差和近地表小的横向密度变化引起的重力效应大大减小，近地表横向密度变化引起的误差也大大减小。
3）不受测区条件的限制。数据采集时可以不进入测区的地面，自然环境不会有什么影响。可以在任何地区，尤其是在地面重力测量工作很难开展的地区（海洋、湖泊、沼泽地、丛林、崎岖山区、沙漠、冰层覆盖区、陆水交界处、自然保护区、河流三角洲等等）进行测量。
4）可以进行三维空间测量。例如，根据目标任务，在设计飞行时，可对某一特定地质体进行不同方向、不同高度的三维重力观测，以便对该地质体进行客观评价。
5）不受假频的影响。在地面重力中由于取样不够密而普遍存在的假频问题，航空重力因可以连续取样，更加客观、完整地反映异常形态，在航空重力数据中不存在假频的影响。
6）可以调整飞行高度解决空中观测问题。重力数据中包含的近地表地球物理噪声、地形影响，都可以通过飞行高度来消除。如果存在已知的地质噪声源，例如能够影响重力测量值的近地表小构造、喀斯特地形，或者不规则的沉积等，在一个适当的高度飞行可以消除这些特征的影响。
7）航空重力测量是沿测线连续测量，均匀分布的航空重力数据可以用于解决不同地质问题。例如，推断基底的深度、形状及类型，断裂、褶皱、盐丘、火成岩特征、地下密度特征、构造现象等。
8）可以同时进行重、磁数据采集，获得两种不同的数据集。为重、磁资料综合推断解释、提高解释可靠程度、减少多解性等，创造了非常有利的数据条件。
9）国外已经应用航空重力测量选择了一些钻探井位。发现的地质构造与地震成像可相互印证，但航空重力测量所需费用比地震法低得多。例如Carson公司在某地区采集数据的费用，包括磁法，每千米100～150美元。在部分难以进入的地区，每千米地面重力测量费用平均约为400～700美元（点距1km），而陆地地震费用每千米4000美元。
综上所述，作为地面重力的重要补充，航空重力测量不仅可以有效地进行地质构造解释与构造分层、反演界面深度、圈定凸起与凹陷以及岩浆岩体等，而且可以对油气等矿产资源进行评价和预测；同时它具有快速、经济、灵活、不受地形和测区条件限制等优势，可以在地面或海洋物探方法的盲区进行探测，因而具有广阔的应用前景。
航空重力测量对捷联惯导系统的精度要求
式(3-4-1)右端第二、三项可看作捷联惯导系统的比力测量误差,记为: 航空重力勘探理论方法及应用 由式(3-4-19)可知,捷联惯导系统的比力测量误差与姿态测量误差ψ和加速度计的测量误差δfb有关。下面分析航空重力测量对姿态测量和加速度计的精度要求(吴美平、张开东,2007;郭志宏等,2009)。 1.对姿态测量精度的...
GT航空重力测量系统(GT-1A、GT-2A)
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航空重力仪
空中的导航定位、航高、航速等测量要求也高，*厄缶改正误差很大；静力重力仪要附加更强的阻尼易造成重力异常的畸变。http:\/\/gest.jlu.edu.cn\/wt\/wt\/zhongli\/24.htm 贝尔雷斯重力仪（Burris Gravity MeterTM）--引领世界重力仪新技术 由于网络不便，免费资料请来电索取或登录桔灯导航公司官方网站查询：h...
西方国家航空重力测量概况
早期航空重力测量技术的研究和应用主要是由西方发达国家进行的。目前西方各国有许多研究机构、大学和公司正在积极研究、开发和应用航空重力测量系统，有的已经投入使用，有的正在进行飞行试验，有的还在实验室中。这些国家主要是美国、加拿大、德国，澳大利亚、英国、日本和瑞士等。1958年，美国空军（U.S.Air ...
发展我国航空重力测量技术的建议
发展我国航空重力测量技术的基本思路是，加快航空重力测量技术的推广应用，加强自主创新，结合业务需求与国情发展航空物探技术与方法。1）加快发展航空重力测量和重力梯度测量技术，加快航空重力仪的研制进度，争取在“十二五”末期实现国产化，航空重力测量技术接近当时的国际先进水平；初步实现航空重力梯度测量技术...
国内航空重力研究状况
2000年，中国国土资源航空物探遥感中心开始进行航空重力测量技术在地质调查和资源勘查领域应用的调研。2004年，中国国土资源航空物探遥感中心在国家某专项设立了“设备引进、集成与更新改造”项目，着手引进航空重力测量技术。在对当今国际上各种先进的航空重力测量系统综合考察研究的基础上，于2006年引进俄罗斯GT-...
我国航空重力测量部署规划建议
1）填补区域重力空白区，加快提高国土的重力测量覆盖和调查程度，为区域地质研究提供基础资料。在青藏高原、西天山、巴丹右林沙漠、腾格里沙漠等区域重力工作的空白区，开展系统的1:50万或1:25万航空重力测量。2）开展全国（包括陆域和海域）1:25万航空重力扫面。按统一的技术标准，在我国陆域和管辖海域...
谁参加了高精度航空重力测量技术的研究
黄大年参加了高精度航空重力测量技术的研究。1、人物简介：黄大年（1958年8月—2017年1月），著名地球物理学家。长期从事移动平台探测技术研发工作。曾担任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验”和“高精度航空重力测量技术”项目的首席科学家，推动我国深地探测装备的自主研发水平达到国际领慎腊先地位。
重力勘探、磁法勘探及其发展趋势
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谁参与了高精度航空重力测量技术的研究
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