绝对重力仪误差分析及重力仪在引力速度研究中的应用

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绝对重力仪不仅是重要的地球物理仪器,同时在计量学、实验物理学等诸多领域也有广泛的应用,是极为重要的基础科学仪器之一。由于地球重力场并没有一个先验的“基准物”,导致绝对重力仪实际上是不可能被校准的,因此对绝对重力仪做详尽的误差分析是一项十分重要的工作,是仪器研发、维护及测量数据分析解释的基础。
　　本文以FG5绝对重力仪为基础,从仪器原理与结构入手,对自由落体式绝对重力仪的各主要误差来源进行了比较系统的总结、归纳。在深入研究绝对重力仪的系统误差来源与规律基础之上,本文对绝对重力的观测方式提出了改进建议,指出当条件适当时,以上悬挂的方式架设绝对重力仪可以消除大部分由测试块释放导致的误差,在一定程度上提高重力测量的精度。
　　同时,本文以绝对重力仪的应用为出发点,对于重力仪能否应用在引力场扰动传播速度研究这一新领域进行了初步探讨:分别推导了特惠引力传播参考系下匀速均质分层球体和伪推迟势的旋转均质球体的重力(引力)表达式。当引力场的扰动传播速度拥有一个特惠参考系时,地球自转使地面点位置矢量与地球速度矢量的夹角发生变化,产生一个重力仪可以敏感到的重力场波动。FlandernT.根据地球及脉冲双星PSR1534+12的轨道数据给出了此种情况下引力速度的两个估值,本文以太阳系在银河系中的线速度及分层地球密度模型为基础,对FlandernT.的两个速度估值进行了数值模拟计算,结果表明其重力场日波动量极小,与当前仪器精度相差两到三个数量级,未来随着仪器精度的进一步提高,有可能对FlandernT.的引力速度模式进行直接验证。另一方面,如果引力场的行为特征类似于推迟势(广义相对论引力理论的粗糙近似),地球重力场不会产生重力仪可以探测到的异常波动(或者说量级极其微小),不过本文仍以其为基础,推导了均质旋转球体的引力异常,并以脉冲双星PSR1913+16为对象进行了数值模拟,为下一步以天体动力学的方法进行分析打下了基础。

著录项

作者
解俊涛;
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作者单位

长安大学;

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授予单位长安大学;
学科大地测量学与测量工程
授予学位硕士
导师姓名杨志强;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 P631.13;
关键词
绝对重力仪; 仪器结构; 误差分析; 引力速度;

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