车载时频重力位测量系统

本发明涉及地球科学领域中的地球重力测量技术，特别是与重力位测量系统相关的技术。车载时频重力位测量系统是一种用于测量地球不同地点的重力场的专用系统，其数据对地球科学研究、资源勘探和地震研究等领域具有重要意义。

背景技术：

1、传统的地球重力测量方法通常涉及在地面上放置重力仪器，并手动移动仪器到不同的测量点。这种方法存在以下问题：耗时耗力：手动测量需要大量时间和人力资源，尤其在大范围的测量任务中。精度限制：手动操作容易引入误差，限制了测量数据的准确性。数据量小：手动移动重力位测量装置，必然导致重力位测量数据量小，无法覆盖大片区域。

技术实现思路

1、本发明提供一种车载时频重力位测量系统。本发明以广义相对论为基础，利用重力频移法进行实时重力位测定。本发明具有如下优点：具有更大的数据观测量；具有更高的观测精度；可进行动态、实时重力位观测。

2、根据本发明实施例的第一方面，提供一种重力位测量系统，安装在车辆上，所述系统包括：时频重力位测量系统，用于测量车辆所经过位置的时间频率数据；以及时频信号定位系统，用于确定车辆的地理位置坐标；电脑，用于记录时间频率数据和地理位置坐标，并实时解算所处位置的重力位和正高数据。

3、在一些示例中，时频重力位测量系统包括：原子钟；可接入时频信号的gnss接收机；以及卫星双向时间频率传递仪器；使用gnss时间频率传递法和卫星双向时间频率传递法测定重力位。

4、在一些示例中，gnss天线和卫星双向天线配置在车辆顶部。

5、在一些示例中，原子钟需放置在的防震、恒温恒湿和磁屏蔽的环境试验箱中。

6、在一些示例中，定位系统为全球卫星导航系统与惯性导航系统的结合。

7、在一些示例中，电脑中配置有：gnss和卫星双向处理软件，用于实时进行重力位的测定；以及导航软件，用于计算车辆的实时位置。

8、在一些示例中，在车辆行驶设定距离内具有重力位基准站，通过重力频移法确定车辆所在位置和基准站的重力位差，再根据基准站的重力位信息，求出车辆所在位置的重力位绝对值。

9、在一些示例中，使用卫星双向时间频率测量法时，需选定一颗可收发时间频率信号的通讯卫星。

10、根据本发明实施例的第二方面，提供一种车辆，配置有所述的重力位测量系统。

11、根据本发明实施例的第三方面，利用所述的车辆测量不同地点的重力场。

12、车载时频重力位测量系统利用时间频率信号实时测定重力位，可有效解决传统方法测定重力位所有遇到的难题。首先，通过车载重力位测量系统和实时数据解算系统，可省时省力地进行重力位测量，将车行驶至任意位置，即可实时进行重力位测量，无需一站一站搬运水准标尺等传统设备。使用高精度原子钟，可以以更高精度进行重力位的测定，可克服传统水准测量的误差随距离的增大而累积增大的缺陷。总之，车载时频重力位测量系统的发明为地球科学研究、资源勘探、导航技术和基础设施建设等领域提供了重要的工具和数据，有助于解决众多现实世界的问题。

技术特征：

1.一种重力位测量系统，安装在车辆上，其特征在于，所述系统包括：时频重力位测量系统，用于测量车辆所经过位置的时间频率数据；以及时频信号定位系统，用于确定车辆的地理位置坐标；电脑，用于记录时间频率数据和地理位置坐标，并实时解算所处位置的重力位和正高数据。

2.根据权利要求1所述的重力位测量系统，其特征在于，时频重力位测量系统包括：原子钟；可接入时频信号的gnss接收机；以及卫星双向时间频率传递仪器；使用gnss时间频率传递法和卫星双向时间频率传递法测定重力位。

3.根据权利要求2所述的重力位测量系统，其特征在于，gnss天线和卫星双向天线配置在车辆顶部。

4.根据权利要求2所述的重力位测量系统，其特征在于，原子钟需放置在的防震、恒温恒湿和磁屏蔽的环境试验箱中。

5.根据权利要求1所述的重力位测量系统，其特征在于，定位系统为全球卫星导航系统与惯性导航系统的结合。

6.根据权利要求1所述的重力位测量系统，其特征在于，电脑中配置有：gnss和卫星双向处理软件，用于实时进行重力位的测定；以及导航软件，用于计算车辆的实时位置。

7.根据权利要求2所述的重力位测量系统，其特征在于，在车辆行驶设定距离内具有重力位基准站，通过重力频移法确定车辆所在位置和基准站的重力位差，再根据基准站的重力位信息，求出车辆所在位置的重力位绝对值。

8.根据权利要求2所述的重力位测量系统，其特征在于，使用卫星双向时间频率测量法时，需选定一颗可收发时间频率信号的通讯卫星。

9.一种车辆，其特征在于，配置有权利要求1-8任一项所述的重力位测量系统。

10.利用权利要求9所述的车辆测量不同地点的重力场。

技术总结
本发明涉及一种车载时频重力位测量系统，用于实时测量地球不同地点的重力位及重力场变化。该车辆配备了高精度原子钟、GNSS时频接收机、时频信号比对器、时间计数器、惯性导航系统(INS)，可实时记录和分析地球重力位场及其微小变化。本发明以广义相对论为基础，利用重力频移法进行实时重力位测定。与传统方法相比，本发明具有如下优点：具有更大的数据观测量；具有更高的观测精度；可进行动态、实时重力位观测。

技术研发人员：宁安,申文斌
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8