An onboard measurement system of gravity gradients using inertial accelerometers

• Material Type: 文書・図像類
• Title: An onboard measurement system of gravity gradients using inertial accelerometers
• Author/Editor: 新宮, 博公; Shingu, Hirokimi
• Author Heading: 新宮, 博公; Shingu, Hirokimi
• Publication, Distribution, etc.: 航空宇宙技術研究所
• Publication Date: 1997-09
• Publication Date (W3CDTF): 1997-09
• Alternative Title: 慣性加速度計を用いた引力傾斜の機上計測システム
• Periodical title: 航空宇宙技術研究所報告 = Technical Report of National Aerospace Laboratory
• No. or year of volume/issue: 1333T
• Volume: 1333T
• Pages: 1-17
• ISSN (Periodical Title): ISSN : 0389-4010
• Text Language Code: eng
• Subject Heading: 引力ポテンシャル; 慣性センサ; 慣性加速度計; ストラップダウン慣性航法; 引力傾斜; 機上計測; 保存場; 空間勾配; 支配方程式; 計測精度; 慣性航法システム; 飛行シミュレーション; 引力傾斜計; 保存場理論; 誤差解析; gravity potential; inertial sensor; inertial accelerometer; strapdown inertial navigation; gravity gradient; onboard measurement; conservative field; spatial gradient; governing equation; measurement accuracy; inertial navigation system; flight simulation; gravity gradiometer; conservative field theory; error analysis
• Target Audience: 一般
• Note (General): 本論文では、引力傾斜の機上計測を可能にする方法が提案されている。まず、保存力場とその傾斜に関する理論解析を通じて引力傾斜の解析解が引力ポテンシャルの2次の空間勾配として導出され、慣性加速度、引力加速度、サイズ効果の関係が明らかにされている。次に、ある間隔離して置かれた複数個の慣性加速度計の出力の差が引力傾斜になり得ることが解析的に示され、計測システムの構成概念が論じられている。12個の1自由度加速度計または6個の2自由度加速度計または4個の3自由度加速度計を用いて、引力傾斜計のシステム構成が可能になることが明らかにされ、各構成において、加速度計の配置精度と引力傾斜の計測精度との関係が示されている。また、ストラップダウン慣性航法システムにおける引力変動の機上補正の有用性がシミュレーション結果に基づいて評価されている。そして、この有用性評価をベースに、引力傾斜の計測精度の向上とともに、新しい型の慣性航法システムの構成が可能になると結論づけられている。; A method for onboard measurement of gravity gradients is proposed in this paper. First, the theory of a conservative field and its gradients is briefly reviewed, and analytical solutions of gravity gradients are derived as second-order spatial gradients of the gravitational potential in the conservative field, and the equation governing the relation among inertial and gravitational accelerations and size effect is derived. Next, it is shown that the gravity gradients can be obtained from the outputs of inertial accelerometers placed some distance away from each other, and the concept of the measurement system is clarified. It is then analytically shown that a gravity gradiometer system can be configured using twelve Single-Degree-of-Freedom (SDF) accelerometers or six Two-Degree-of-Freedom (TDF) accelerometers or four Three-Degree-of-Freedom (THDF) accelerometers. The measurement accuracy related to the arrangement errors of each accelerometer is quantitatively evaluated. Then the applicability of the gravity gradiometer for a strapdown inertial navigation system is verified by simulation using the model of the moving vehicle. Finally, it is concluded that a new type of inertial navigation system using gravity gradiometers can be configured when it becomes possible to precisely measure gravity gradients.; 資料番号: AA0001144000; レポート番号: NAL TR-1333T
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ