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公开(公告)号：CN117348097A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311144392.4
申请日：2023-09-06
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于弹性摆的重力梯度测量装置，其特征在于，包括支撑结构、重力梯度探头、旋转运动测量单元；所述重力梯度探头位于所述支撑结构内，所述重力梯度探头为一对弹性摆，每一所述弹性摆包括簧片、硬质轻杆、质量块、光纤环骨架；所述硬质轻杆一端通过所述簧片与所述支撑结构连接，另一端与所述质量块连接，所述光纤环骨架安装在所述质量块上；旋转运动测量单元包括两个具有相同调制信号的角测量仪，两角测量仪的光纤环分别设置在质量块的光纤环骨架上；当测量对角分量重力梯度Γzz时，将两重力梯度探头沿z方向平行对称放置；当测量非对角分量重力梯度Γzy时，调整两探头敏感z轴重力加速度，并沿y方向首尾相对放置。
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公开(公告)号：CN117310833A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311080333.5
申请日：2023-08-25
Applicant: 北京大学
IPC: G01V7/00 , G01V7/04 , G01P15/093 , G01D5/26 , G01D5/30
Abstract: 本发明公开了一种便携式重力梯度测量单元及其测量方法。本测量单元包括一光学探测结构，一弹性片及其支撑结构；光学探测结构包括两个长度为L的光纤环；弹性片的正反面上分别设有一光纤环，正面上的光纤环与反面上的光纤环同心；弹性片中心嵌有一质量块，质量块在正面一侧的质量与在反面一侧的质量相同；质量块用于在受到地球重力场作用时产生重力加速度，对弹性片产生应力；光纤环用于接收光源输入的同频光信号，以及在受弹性片传导过来的应力作用下产生拉伸和折射率变化，从而使两光纤环中的光信号产生相位变化并产生干涉信号输出到光学探测结构的光电探测器；光电探测器用于将收到的光信号转换为电信号并发送给总控单元解算出重力梯度。
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公开(公告)号：CN116337031A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310244099.9
申请日：2023-03-14
Applicant: 北京大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明公开了一种基于模分复用的高灵敏度光纤陀螺，其特征在于，光源发出的光首先经光纤环行器进入MIOC进行调制并均分成两路分别进入第一、第二消偏器；经过第一消偏器的光经少模光纤进入到第一模分复用器，然后进入少模光纤环，从少模光纤环出来的光进入第二模分复用器，然后经少模光纤进入单模少模光纤连接器；从单模少模光纤连接器出来的光通过单模光纤进入到第一模分复用器，再次进入少模光纤环，然后再次进入第二模分复用器。第二路进入第二消偏器的光与上述光的传输途径相似。本发明通过少模光纤环的模分复用倍增了传感光纤的长度，大大提高了光纤陀螺的灵敏度，有助于突破现有光纤陀螺灵敏度的极限，为光纤陀螺设计提供新的技术方向。
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公开(公告)号：CN115980832A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310019151.0
申请日：2023-01-06
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于角运动的水声测量装置及方法。本方法步骤包括：1)将一惯性体放置于待测水域，在所述惯性体的一个或多个表面分别设置一个角运动传感器，用于当所述惯性体受到水流扰动时测量各表面对应方向的角加速度β；所述惯性体为惯性正方体，所述惯性正方体的质量为m、边长为L；2)当所述惯性体受到水流扰动时，各所述角运动传感器分别将测量得到的对应方向的角加速度β发送给数据处理单元；3)所述数据处理单元根据计算得到对应方向的水声压力差ΔP。本发明基于惯性体的角运动完成对水声的传感，对水声的敏感性高，打破现有基于惯性体形变观测水声的传感器存在的对各方向响应不一致、低频自噪声水平较高等问题。
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公开(公告)号：CN112230295B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010986041.8
申请日：2020-09-18
Applicant: 北京大学
IPC: G01V7/00
Abstract: 本发明公开了一种基于Sagnac效应角加速度计的重力梯度探测方法，本发明的探测方法为：1)在支撑面上固定一个或两个正交的棒‑质量块结构，该棒‑质量块包括两个质量相等的质量块及其连接棒，在所述棒‑质量块上固定一光纤角加速度计；2)驱动所述支撑面以恒定角速度转动，并测量棒的转动角加速度；3)解算重力梯度分量。本发明可降低重力梯度测量单元一致性要求，提高重力梯度探测信噪比，实现重力梯度全张量测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112213796B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202010981101.7
申请日：2020-09-17
Applicant: 北京大学
IPC: G01V11/00
Abstract: 本发明公开了一种绝对重力测量方法及绝对重力仪。本发明的测量方法步骤包括：1)在待测位置设置一平移运动测量元件和一旋转运动测量元件；2)利用该平移运动测量元件测量得到在该待测位置因平移运动产生的相对位移d，利用旋转运动测量元件测量得到平移运动测量元件敏感轴因旋转运动产生的旋转角度θ；3)根据公式确定该待测位置的绝对重力加速度g；其中f为观测频率。本方法可直接从天然地震波中观测绝对重力，因而无需主动或被动隔振装置，且可以实现地震、重力的同时观测，便于地球物理联合勘探的实施；在理论上，随着观测频率的降低，绝对重力的观测精度将依照平方关系增加，有利于提升绝对重力观测的精度。
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公开(公告)号：CN113267821A
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202110480251.4
申请日：2021-04-30
Applicant: 北京大学
IPC: G01V7/00
Abstract: 本发明公开了一种基于角运动的重力梯度测量方法及系统。本方法为：1)选取或者制备一个双探测质量装置，其所包含的探测质量体A、B所在直径与坐标轴横轴的夹角为γ；2)当在yoz面内A、B出现转动时，将转动角度θ、角加速度β发送给计算单元，建立3)将该双探测质量装置处于xoz面、xoy面，建立4)根据所建立关系式计算得到重力梯度全张量。本发明可采用主动、被动源探测，且大大降低了测量单元一致性的要求。
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公开(公告)号：CN112595314A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011457824.3
申请日：2020-12-11
Applicant: 北京大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种可实时测量重力加速度的惯性导航系统，其特征在于，包括一个水平加速度计、一个陀螺和一数据处理单元；其中所述水平加速度计，用于实时测量得到惯性导航系统载体所在位置的比力a并将其发送给数据处理单元；所述陀螺，用于实时测量得到的角速度ω并将其发送给数据处理单元；所述数据处理单元，用于根据公式获得载体所在位置的重力加速度g；f为观测频率。本发明无需目前高精度重力仪所需的低温冷却设备，也无需引入新的测量器件，仅使用惯导系统中的一个水平加速度计及一个陀螺即可完成重力加速度的实时测量；且系统的测量精度和观测频率成反比，频率越低，系统的测量精度越高。
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公开(公告)号：CN112051606A
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202010947749.2
申请日：2020-09-10
Applicant: 北京大学
IPC: G01V1/18
Abstract: 本申请提供一种六分量地震仪，包括：三个光纤陀螺、三个加速度计和六分量信号处理模块，其中，三个光纤陀螺的敏感轴相互正交，所述三个加速度计的敏感轴相互正交；每个所述光纤陀螺的敏感轴分别与一个加速度计的敏感轴一一平行或重合；六分量信号处理模块用于得到三个正交方向上的检测角速度和检测平移加速度，并对检测角速度和检测平移加速度进行误差补偿。本申请将三个相同的光纤陀螺的正交组装和三轴加速度计组装在一起，并且补偿了三个敏感轴未完全正交带来的测量误差。提供了一种精度高、稳定性高、误差小、可以测量三个正交方向的角速度(旋转分量)和平移加速度(平移分量)的地震仪，在强地面运动地震学、地震工程学及地震仪器的发展中具有重要的指导意义。
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公开(公告)号：CN111308569A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010113877.7
申请日：2020-02-24
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种光纤重力梯度仪及重力梯度测量方法。本发明光纤重力梯度仪包括光信号相位调制器，干涉仪光路系统，用于接收光信号相位调制器输出调制后的信号光并产生干涉，其中该干涉仪光路系统的干涉光路上设有一光纤重力梯度探头，该光纤重力梯度探头与一驱动源连接，该驱动源用于控制该光纤重力梯度探头在竖直方向上振动，从而使该光纤重力梯度探头所在光路上的信号光相位变化；光电探测器，用于接收该干涉仪光路系统输出的信号光并将其转换为电信号；模数转换器将所述电信号转换为数字信号，并发送给解调系统进行解算，得到重力梯度。本发明可大大降低重力梯度的探测要求，快速、准确地测定重力梯度。
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