海洋重力水下重力测量技术进展
海洋重力水下重力测量技术进展
海洋重力▏水下重力测量技术进展地球重力场是地球重要的基本物理特征之一，地球重力场测量对推动地球物理学、地球动力学、大地测量学、海洋测量学、空间科学等学科的发展具有重要作用。
海洋占据了地球表面的71%，是地球重力场测量的重要对象，海洋重力测量是地球重力场建模的主要数据来源。
目前广泛采用的海洋重力测量技术为船载重力测量技术，具有一定的局限性：根据谐波分析，海底重力信号强度按照e＝2πΔz/λ的衰减规律向海面传播，其中，Δz为观测距离，即重力场源与重力测量设备之间的距离，λ为重力信号各傅里叶分量的波长。
因此，在船载重力测量中，水层像一个巨大的低通滤波器，随着观测距离的增加，海底重力信号中的高频(短波)分量会迅速衰减并率先消失，故而水面并不是理想的观测位置。
如果将观测位置从水面移到水下，在近海底甚至是海底进行重力测量，就可以避免高频分量的衰减，还能够获得更高强度的重力信号，这就是水下重力测量。
根据重力仪的运动状态，又可分为水下静态重力测量和水下动态重力测量。
重力信号中的低频分量主要受地球深部质量影响，反映地壳深处地质特征；高频分量主要受地球浅部质量影响，反映地壳表层地质特征。
船测重力数据无法探测到海底重力信号中的高频信息且其测得的信号强度较弱，只能用于研究有关地壳深处地质特征的理论，无法满足洋底地壳表层研究需求。
在军事领域，潜艇的水下长航时潜航需要高精度的水下导航系统，其核心是高性能惯性导航系统，随着惯性器件精度的提高，由惯性器件误差引起的定位误差所占比重逐渐减小，重力异常将成为制约高性能惯导精度的主要因素。
为进一步提高惯导精度，需要进行重力异常补偿，重力异常补偿有两种途径：一是潜艇搭载重力仪进行实时重力测量，二是利用先验重力海图进行补偿，以上两种方法都需要发展水下重力测量技术。
地球重力场还可以用于水下重力匹配导航，如采用船测重力海图作匹配参考，需将船测重力数据向下延拓至潜航器工作深度，这一过程是发散的，会引入很大误差，甚至可能导致匹配失败，水下重力测量则可直接构建水下近海底重力场模型，重力辅助导航可直接使用测量深度附近的重力场数据作为参考或采用向上延拓算法延拓至工作深度，免除了向下延拓计算存在的发散问题，提高了重力匹配导航的精度。
海洋地球物理观测技术在海洋资源勘探中的应用
海洋地球物理观测技术在海洋资源勘探中的应用海洋是地球最广阔的领域之一，蕴藏着丰富的资源潜力。
然而，由于其深远和复杂的特性，对海洋资源的勘探一直是一个具有挑战性的任务。
随着科技的进步，海洋地球物理观测技术得到了广泛应用，并显著推动了海洋资源勘探的发展。
海洋地球物理观测技术是指利用物理手段对海洋内部和周边环境进行观测、探测和监测的技术手段。
它主要包括声学观测技术、电磁观测技术和重力观测技术。
下面将详细介绍这些观测技术在海洋资源勘探中的应用。
声学观测技术是利用声波在水中传播的特性进行观测和探测的技术手段。
其中，声纳技术是一种常用的声学观测技术。
通过发射声波信号，并接收和分析回波信号，可以测量海底地形、海水中的生物和地质特征等信息。
这对于海洋石油和天然气勘探中的钻井、钻孔以及蓄积构造研究具有重要意义。
电磁观测技术是利用电磁波在海水中的传播和反射等特性进行观测和探测的技术手段。
其中，电磁感应法是一种常用的电磁观测技术。
通过测量海底和水下沉积物的电阻率、磁导率、电磁响应等物理参数，可以推断出地下的油气、矿产和热液等资源的分布情况。
这对于海洋矿产资源勘探、海底沉积物的成因和演化研究等提供了重要依据。
重力观测技术是利用地球的重力场和物体间的引力作用进行观测和探测的技术手段。
在海洋资源勘探中，重力观测技术广泛应用于测量海底地形的重力异常、油气藏的重力异常等。
通过分析重力异常的特征，可以判断出潜在的油气藏和矿产资源分布的可能性，从而指导海洋资源的开发和勘探工作。
除了上述的声学观测技术、电磁观测技术和重力观测技术，海洋地球物理观测技术还包括磁观测技术、地电观测技术等。
这些观测技术在海洋资源勘探中的应用，不仅拓宽了研究手段，提高了勘探效率，还为制定科学的开发策略和资源评价提供了可靠的依据。
总的来说，海洋地球物理观测技术在海洋资源勘探中发挥着重要作用。
它们通过对海洋内部和周边环境进行准确观测，为海洋资源的勘探提供了科学的依据和技术支持。
海底水文地球物理探测技术的研究进展
海底水文地球物理探测技术的研究进展近年来，随着人们对海洋资源的需求越来越高，对海底地质和地球物理探测的需求也日益增加。
海底水文地球物理探测技术，是指利用地球物理、水文和海洋学等科学技术手段对海底进行探测和研究，主要包括测深、磁、重力、电、声等方法。
本文将介绍海底水文地球物理探测技术的研究进展。
一、测深技术测深技术是指通过测量水深来了解海底形态的一种技术手段。
近年来，新型测深技术得到了迅速发展。
例如机载深水激光测深技术、卫星高程数据测深技术等。
其中，机载深水激光测深技术是目前最为成熟和应用最广泛的一种测深技术。
该技术能够快速、高精度地获取水深数据，适用于对海底地形进行高精度测量和建模。
另外，卫星高程数据测深技术也是一种新兴的测深技术。
该技术利用卫星激光高程探测仪对海洋表面高程进行测量，可以实现全球范围内海洋高分辨率的水深测量。
二、磁测技术磁测技术是指根据海底地壳中的磁性物质对地球的磁场的反应特性，通过一定的方法测量地壳磁场的强度和磁性方向，从而识别海底地壳的结构和性质的一种技术手段。
近年来，高精度磁场探测技术得到了快速发展。
例如，磁性测量无人机、磁性测量地移测量技术等。
这些新技术的应用，使海底磁场测量能够更加高效、高精度地进行，为海底地球物理探测提供了重要的技术支撑。
三、重力测技术重力测技术是通过测量海面现场的重力值，反推出底部岩石的质量密度，从而推断出海底地质的构造以及地下水、油气等物质的分布和状况。
近年来，重力测技术仪器的微型化和智能化使得重力测技术得到了很大的提升。
例如，自主移动重力仪、无人机遥感重力测量等。
这些新技术的应用，使得重力测技术能够更加高效、高精度地进行，为海底地球物理探测提供了重要的技术保证。
四、电测技术电测技术是指利用电测仪器在海底或海洋底质中记录电场、地电场或电磁场，多用于海底油气勘探和勘察矿产资源的一种技术手段。
新技术的应用和发展，使电测技术不仅具备高灵敏、高分辨率、高效益等特点，还开展出一系列新颖的电磁方法技术如海底地震探测技术、磁电测技术等。
海洋重力勘探
海洋勘探的发展与展望重力勘探什么是重力勘探?重力勘探地球物理勘探方法之一。
是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。
它是以牛顿万有引力定律为基础的。
只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。
然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
重力数据的处理和解释野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务,主要分3个阶段:野外观测数据的处理,并绘制各种重力异常图:重力异常的分解(应用平均法﹑场的变换﹑频率滤波等方法),即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常:确定异常体的性质﹑形状﹑产状及其他特徵参数。
解释分为定性的和定量的两个内容,定性解释是根据重力图并与地质资料对比,初步查明重力异常性质和获得有关异常源的信息。
除某些构造外,对一般地质体重力异常的解释可遵循以下的一些原则:极大的正异常说明与围岩比较存在剩馀质量;反之,极小异常是由质量亏损引起的。
靠近质量重心,在地表投影处将观测到最大异常。
最大的水平梯度异常相应于激发体的边界。
延伸异常相应于延伸的异常体,而等轴异常相应于等轴物体在地表的投影。
对称异常曲线说明质量相对于通过极值点的垂直平面是对称分布的;反之,非对称曲线是由于质量非对称分布引起的。
在平面上出现几个极值的复杂异常轮廓,表明存在几个非常接近的激发体。
定量解释是根据异常场求激发体的产状要素建立重力模型。
一种常用的反演方法是选择法,即选择重力模型使计算的重力异常与观测重力异常间的偏差小于要求的误差。
由于重力反演存在多解性﹐因此﹐必须依靠研究地区的地质﹑钻井﹑岩石密度和其他物探资料来减少反演的多解性。
重力异常和重力改正观测重力值除反映地下密度分布外,还与地球形状﹑测点高度和地形不规则有关。
海洋矿产勘探开发装备的重力与磁性测量技术
海洋矿产勘探开发装备的重力与磁性测量技术随着地球上陆地矿产资源的日益减少，对海底矿产资源的开发呈现出越来越大的潜力和重要性。
海洋矿产勘探开发装备的重力与磁性测量技术，作为一种重要的海洋勘探手段，在近年来得到了广泛的应用。
重力与磁性测量是通过测量地球引力场和地磁场的变化，以获取地下矿产资源的分布情况。
重力测量是指通过测量在某一点上物体所受到的引力来确定沉积物或矿体的存在与储量大小；磁性测量则是通过测量地球磁场的变化，来判断地下是否存在具有磁性的矿物质。
这两种技术在海洋矿产勘探中发挥着不可替代的作用。
首先，重力与磁性测量技术具有快速性和高效性的特点。
相比于传统的海底钻探等勘探方式，重力与磁性测量技术无需大规模的人力投入和设备搭建，能够快速获取大范围的地下信息，为后续的勘探工作提供重要的参考依据。
其次，重力与磁性测量技术具有非破坏性的优势。
传统的海底钻探等勘探方式往往需要破坏海底环境和生态系统，而重力与磁性测量技术几乎没有对环境造成损害，对海洋资源的保护具有积极的意义。
此外，重力与磁性测量技术在勘探结果的准确性方面也具备一定的优势。
重力与磁性测量技术通过测量地球引力场和地磁场的变化，可以较为准确地判断地下蕴藏的矿产资源的分布情况。
通过将重力与磁性测量结果与其他地质勘探数据相结合，可以进一步提高勘探结果的精度和可靠性。
在实际应用过程中，重力与磁性测量技术也存在一些挑战和难点。
首先，海洋环境的复杂性使得测量设备和技术要求更高。
海洋中的水流、海底地貌等因素都会影响测量结果的准确性，需要设计和使用更加稳定和精密的测量设备，以确保数据的可靠性。
其次，重力与磁性测量技术还需要克服数据解释的困难。
重力和磁性数据的解释比较复杂，需要结合地质、地球物理等多学科的知识，进行深入分析和综合判断。
这就要求相关专业人员具备较高的专业素质和综合能力，才能对数据进行科学合理的解读。
此外，重力与磁性测量技术在应用过程中还需要注意数据的处理和引用方法。
海空重力测量数据处理关键技术研究
随着大数据时代的到来，分布式数据处理已成为各类应用领域的必要技术手段。 本次演示将概述分布式数据处理若干关键技术的发展现状、应用场景以及未来 研究方向。
分布式数据处理关键技术
分布式数据处理的关键技术包括数据存储、数据备份和数据挖掘等方面。数据 存储技术主要解决大规模数据的存储和访问问题，如Google的GFS和Hadoop的 HDFS等；数据备份技术则以保证数据的可靠性和完整性为目标，如基于RAID 的存储备份技术等；数据挖掘技术则从大规模数据中提取有价值的信息，如关 联规则挖掘、聚类分析等。
然而，海空重力测量数据处理关键技术的研究仍存在一定的差距。国内外的学 者们虽然已经取得了一定的研究成果，但在实际应用中仍存在诸多挑战和问题。 例如，如何提高数据处理的速度和精度，如何解决复杂环境下重力测量的稳定 性问题等。
海空重力测量数据处理关键技术 的挑战与解决方案
当前，海空重力测量数据处理关键技术面临的主要挑战包括以下几个方面：
未来，可以进一步深入研究海空重力测量数据处理关键技术，以提高处理速度 和精度、增强数据稳定性、促进多源数据融合和模型优化等方面为出发点，为 海空重力测量提供更为精准、可靠的数据处理方法和技术支持。
参考内容
引言
车载测量系统在车辆监控、导航、自动驾驶等领域发挥着越来越重要的作用。 随着车载测量系统的不断发展，数据处理技术成为了制约其性能和精度的关键 因素。本次演示将围绕车载测量系统数据处理的关键技术进行深入探讨，旨在 提高车载测量系统的性能和精度，促进车辆智能化发展。
此外，随着量子计算等新型计算模式的出现，分布式数据处理技术也将面临新 的挑战和机遇。
结论
分布式数据处理若干关键技术的研究现状和应用前景表明，这些技术在大数据 时代具有广泛的应用价值和重要性。目前，这些技术已经应用于云计算、大数 据处理和物联网等领域，并取得了显著的成果。然而，随着应用需求的不断增 长和技术的发展，分布式数据处理若干关键技术的研究仍然需要进一步加强和 深入，以适应未来更广泛的应用场景和挑战。
海洋地球物理探测4—海洋重力测量2
仪器结构 ②读数系统
A为平衡体的负荷，A1,A2为两块金属板，它们和A组成两个平 行板电容器C1,C2。 Z1，Z2 为电桥中两个阻值一定的电阻，Vi为输入 频率稳定的电信号，V0是输出电信号。
电容放大读数系统示意图
当A位于A1和A2正中间时，C1=C2， Z1C1=Z2C2；电桥平衡，无输出信号。
尼，建立反馈回路和滤波系统，使之进一步完善。 使用时间：20世纪60年代至今。
测量精度：中级海况±1mGal；平静海况±0.7mGal； 存在问题：交叉耦合效应引起的测量误差较大。
阶段3：第三代海洋重力仪－轴对称海洋重力仪
代表产品：德国Bedenseewerk公司生产的KSS30型海洋重力 仪和美国Bell航空公司生产的BGM-3型海洋重力仪。
mg k (S S0 )
平衡时弹簧的长度
如果将该系统分别置于重力值为g1和g2的两点上，则 弹簧的伸长量不同，平衡时弹簧的长度分别为S1和S2，由 此可得：
g
g2
g1
k m
(S2
S1)
C
•
S
两点之间的重力差
重物的线位移差
只要k和m不变，两点间的重力差与重物的线位移差 成正比。比例系数 C 称为重力仪的格值，用它就可以将 重物的位移量换算成重力差。
§4.2.1 海洋重力仪 一、海洋重力仪简介 二、重力仪基本原理
§4.2.2 野外重力测量方法 一、陆地野外重力测量方法 二、海洋野外重力测量
一、陆地野外重力测量方法
重力野外测量可划分为三个步骤：现场踏勘与编写技术设 计，仪器的检查与标定以及野外测量。 （一）、重力测量的技术设计
技术设计中主要解决的问题是： 工作任务要求； 工作比例尺的确定； 精度要求和各项误差的分配； 野外工作方法的选择等；
海洋重力测量及其在重力场中的应用
海洋重力测量及其在重力场中的应用摘要海洋重力测量是在海上或海底进行连续或定点观测的—种重力测量方法。
近几年来,随着卫星技术的发展,精密的海洋重力仪不断出观,海洋重力得到迅速的发展。
简要介绍海洋重力测量的特点及其发展,阐述其技术设计与实施,分析其在全球重力场研究中的重要作用。
关键词海洋重力测量;重力场;应用海洋占地球面积的71%,要准确研究地球形状与地球内部构造,勘探海洋丰富的矿产资源,保障航天和远程武器发射等,就必须了解海洋重力场精细结构。
高精度的海洋重力测量正是解决这些问题的重要手段之一。
近年来,卫星技术取得了较大的进展。
未来海洋重力场的精细结构,可以利用卫星测高、卫星重力梯度测量和海洋重力测量相结合的方法来研究。
1 海洋重力测量1)重力测量的重要性。
自然界的一切现象几乎都与重力有着密切的联系,因此重力测量的应用范围很广。
例如,在地球物理勘探中,由于岩石和矿石的密度不同所引起的重力场的变化,可用来寻找矿藏和了解地质构造;在地球物理学中,可以利用重力测量的数据去测定地球的弹性、密度及地壳的构造;在大地测量学中,要用重力数据去归算观测成果和研究地球形状;在导弹与航天技术中,重力测量资料可为空间飞行器的轨道计算和惯性导航服务,提高导弹的命中率。
2)海洋重力测量与陆上测量的不同。
海洋重力测量与陆上测量不同,它是在海洋环境下进行的连续动态测量。
因此,在克服外界干扰,提高测量精度方面,有着自己特殊的考虑;在仪器设备和测量实施等方面也与陆上测量有着很大的差别。
海洋重力测量开展较晚的原因是在于它不同于陆地重力测量,海洋重力测量必须在运动状态下,即所谓的动基座上进行。
因此,它会受到外部条件的干扰。
这种干扰可以概括为以下六个方面:①径向加速度影响。
这是由于测量船的航迹为曲线所产生的径向加速度对重力观测的影响;②航行加速度影响。
这是因为测量船的航速不均匀产生加速度对重力观测的影响;③周期性水平加速度影响。
这是由于波浪起伏及机器震动等因素引起的船在水平方向上的周期性振动对重力观测的影响;④周期性垂直加速度影响。
重力法在海洋勘探中的应用
重力法在海洋勘探中的应用资工11204 方世祥地球的表面的3/4被海洋覆盖，海底是世界上最大的资源宝库，大量的石油、天然气及各种矿产蕴含其中，海底资源探测对人类的生存和发展及其重要；另外，海洋空间的利用也越来越迫切，涉及到海底工程勘察，海底管线探测，浅海水深探测、浅海底电导率填图、咸水-淡水分界面探测，探测化学污染区，承压含水层盐渍或污染探测等领域，海洋地壳上覆盖着深浅不同的海水，所以地球物理方法是探测研究海底的必不可少的手段之一。
除了地震方法之外，海洋重力法是一种主要的海洋地球物理方法，它适用于地震方法不易分辨而重力勘探拥有优势的区域。
要准确研究地球形状与地球内部构造，勘探海洋丰富的矿产资源，保障航天和远程武器发射等，就必须了解海洋重力场精细结构，高精度的海洋重力测量正是解决这些问题的重要手段之一。
近年来，卫星技术取得了较大的进展。
未来海洋重力场的精细结构，可以利用卫星测高、卫星重力梯度测量和海洋测量相结合的方法来研究。
1、什么是重力勘探?重力勘探地球物理勘探方法之一。
重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常﹐以确定这些地质体存在的空间位置﹑大小和形状﹐从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。
它是以牛顿万有引力定律为基础的。
只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。
然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
2、运用领域在区域地质调查﹑矿产普查和勘探的各个阶段都可应用重力勘探﹐要根据具体的地质任务设计相应的野外工作方法。
3、应用条件应用重力勘探的条件是﹕被探测的地质体与围岩的密度存在一定的差别﹔被探测的地质体有足够大的体积和有利的埋藏条件﹔干扰水平低。
4、重力仪marine gravimeter 是船舰上或潜水艇内使用的重力仪。
重力法在海洋勘探中的应用
重力法在海洋勘探中的应用重力法在海洋勘探中的应用资工11204 方世祥地球的表面的3/4被海洋覆盖，海底是世界上最大的资源宝库，大量的石油、天然气及各种矿产蕴含其中，海底资源探测对人类的生存和发展及其重要；另外，海洋空间的利用也越来越迫切，涉及到海底工程勘察，海底管线探测，浅海水深探测、浅海底电导率填图、咸水-淡水分界面探测，探测化学污染区，承压含水层盐渍或污染探测等领域，海洋地壳上覆盖着深浅不同的海水，所以地球物理方法是探测研究海底的必不可少的手段之一。
除了地震方法之外，海洋重力法是一种主要的海洋地球物理方法，它适用于地震方法不易分辨而重力勘探拥有优势的区域。
要准确研究地球形状与地球内部构造，勘探海洋丰富的矿产资源，保障航天和远程武器发射等，就必须了解海洋重力场精细结构，高精度的海洋重力测量正是解决这些问题的重要手段之一。
近年来，卫星技术取得了较大的进展。
未来海洋重力场的精细结构，可以利用卫星测高、卫星重力梯度测量和海洋测量相结合的方法来研究。
1、什么是重力勘探?重力勘探地球物理勘探方法之一。
重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常﹐以确定这些地质体存在的空间位置﹑大小和形状﹐从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。
它是以牛顿万有引力定律为基础的。
只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。
然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
2、运用领域在区域地质调查﹑矿产普查和勘探的各个阶段都可应用重力勘探﹐要根据具体的地质任务设计相应的野外工作方法。
3、应用条件应用重力勘探的条件是﹕被探测的地质体与围岩的密度存在一定的差别﹔被探测的地质体有足够大的体积和有利的埋藏条件﹔干扰水平低。
海洋测量的进展及发展趋势
文章编号:100723817(2009)0420025203中图分类号:P229 文献标志码:B海洋测量的进展及发展趋势赵建虎1 李娟娟1 李 萌2(1武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079;2湖北省电力建设第一工程公司,武汉市中山路388号,430061)摘 要 对海洋测绘的现状及最新进展进行了分析,并就其发展趋势给予了探讨。
关键词 海洋测绘;物理海洋测量;几何海洋测量 随着现代科技的发展和作业内容的延伸,海洋测绘在测量手段的现代化、立体化及学科交叉增强及学科界限模糊两个方面发生了深刻变革。
传统海洋测量仅局限于基于船载设备的点测量,如单波束测深系统,难以实现“面”扫测,新兴的海洋扫测系统如多波束和测深测扫声纳的出现,使水深测量这一基本工作实现了对海底的全覆盖扫测和呈现[1,2]。
同时,L IDAR系统、航空重磁力测量以及水深遥感的发展和应用,使海洋测量呈现现代化、立体化的态势[3,4]。
海洋测量内容随着工程需求的拓展,涉足领域越来越广[4]。
卫星遥感、扫测技术、水下摄影、水下电视等非接触式测量技术在海洋测量中的广泛应用,使得遥感技术与海洋测量密切相关。
基于声波的高精度水深测量和定位对水下波束的声速精度要求越来越高,风暴潮的频繁出现、潮汐潮位在现代海洋测量中的重要性日益增强等都决定了海洋水文与海洋测量密不可分;与海洋测绘相关的物理学、计算机学、电子学等与海洋测绘的交叉融合在海洋测量中越来越显著,这些不但改变了传统海洋测量的现状,也打破了已有海洋测绘的结构体系。
1 海洋测量的现状现代海洋测绘包含的内容十分广泛,按过程顺序分为测量、呈现和管理。
海洋测量按性质可划分为海洋物理测量和几何测量。
1.1 物理海洋测量物理海洋测量主要是对海洋底部地球物理场性质的测量。
应用物理学的测量手段,可调查海洋的地质构造和矿产分布。
主要测量方法有地震测量、重力测量、磁力测量、海底热流测量和海洋放射性测量及声学测量。
海空重力测量技术进展
更 高分 辨 率 的 域 性 乃 至全 球 性 的地 球 重 力 场 模 型， 仍 是未来 相 当 长 时 间 内大 地 测 量 学科 一 项 繁 重 而 又基 本 的任 务 ， 实现 这 一 艰 巨任 务 有 赖 于全 球 高
精度 、 高密 度重 力数 据 的持续 获取 与积 累 ， 以及 为实
场， 但 仍 只能测 定地球 重 力场 的 中长波分 量 ； 卫 星测 高技 术虽 已能 以数 千米 的分辨 率测 定全 球海 域重 力 场， 但 其测 定海 域 高频 信 息 的精度 和分 辨 率 仍 与船
载重 力测量 、 航 空 重 力测 量 方 式 有 较 大 的差 距 。在
现有 技术 阶段 ， 要可 靠地 测定 全球 高精度 、 高分 辨 的
高频 重力 场信 息 ， 仍 需综 合采 用地 面 、 船 载和航 空 重
力测 量技 术手 段 。船 载 海洋重 力测 量是 目前 获取 高 精度 、 高频 海洋 重力 场信 息最 有效 的方式 ， 特别 适用 于卫 星测 高技 术反 演重 力场精 度较 低 的近岸 与 岛礁 海区； 而对 海 陆交界 的滩 涂地 带及其 浅水 区域 ， 不 仅 卫 星 测高技 术难 以实 现 ， 而 且 实施 地 面重 力 测量 和 船 载 海洋重 力 测量 的难 度 也很 大 ， 航 空 重 力 测量 则 可 以快速 、 经济 、 大 面积 地获取 这些 困难 区域 分布 均 匀、 精 度 良好 的高 频重 力 场 信 息 ； 同时 ， 航 空 重力 测
术的起步 、 发展 与现状 ， 综述 了国内外 主要 海空重力仪的性能技术指标 ， 介绍 了国 内海空重 力测量系统研 制与试验
情况 。
关 键 词 ：地球 重 力 场 ； 海空重力测量 ； 航空重力测量 ； 海洋重力测量 ； 重力仪 ； 进 展
我国海洋测量技术现状及发展趋势
浅谈我国海洋测量技术的现状及发展趋势摘要：随着经济和社会的发展，近年来我国在卫星、通讯、计算机、数据处理等技术上取得了杰出的成就，海洋测量相继展现了自动化、智能化、集成化、数字化、多种作业平台、多种产品模式、多种技术融合、多种保障方式的特点。
本文首先介绍我国海洋测量的现状，再分析未来海洋测量技术的进程。
关键词：海洋测量；测量技术；现状与展望中图分类号：p229文献标识码：a文章编号：引言：海洋测量主要是为了精密测定和描述海洋几何场和物理场的重要参数，从而为人类开发海洋，利用海洋资源的活动服务。
随着科学技术的进步，特别是卫星技术、电子技术、计算机技术及信息获取手段的改进和发展，海洋测量突破了传统单一的海道测量范围，相继出现了相对独立的海洋控制测量、海洋工程测量、海底地形测量、海洋重力测量、海洋磁力测量等。
1.海洋测量的现状海洋测量按性质可划分为物理海洋测量和几何海洋测量两类。
1.1物理海洋测量物理海洋测量是对海洋底部地球引力场和磁力场等物理场性质的测量。
海洋测量必须以海洋物理知识作为基础，其主要测量方法有海洋地震测量、海洋重力测量、海洋磁力测量和海底热流测量4种，此外，海洋电法测量和海底放射性测量尚处于试验阶段。
物理海洋测量按照原理、技术和方法及其应用划分，包括海洋重力测量、海洋磁力测量及海洋水文测量。
1.1.1海洋重力测量海洋重力测量是对海域重力加速度进行测定。
在进行重力测量时，由于海水的不断运动，会产生各种干扰加速度，受到的主要扰动影响有：水平加速度和倾斜影响、垂直加速度的影响、交叉耦合效应的影响、厄缶效应的影响。
近年来，各种高新技术在海洋测量中的应用，海洋重力测量的技术水平有了较大提高：重力仪测量系统的主体技术不断改进，消除了交叉耦合效应的影响；采用硅油阻尼代替空气阻尼，提高了仪器的抗震性和抗干扰性；dgps(difference global positioning system，即差分全球定位系统)的广泛应用，提高了重力测量中的导航定位精度；光纤陀螺技术的使用，提高了平台的灵敏度、稳定性和使用寿命；卫星测高技术的不断推广，提高了重力测量资料的精度和分辨率；数字化控制重力弹簧或摆的调平、平台的调平，使仪器正在向小型、轻便和高效率的方向发展。
高精度海底重力测量在探测隐伏断裂中的应用
高精度海底重力测量在探测隐伏断裂中的应用
吴治国;臧凯;刘洪波;张一;张宁;雷雁翔
【期刊名称】《华北地震科学》
【年(卷),期】2024(42)1
【摘要】依托于山东省黄渤海海域高精度重力测量案例,系统性总结了高精度海底重力测量技术方法,并以牟平-即墨断裂、桃村断裂、海阳断裂、武宁断裂等陆域区域重大断裂为例,利用欧拉反褶积以及位场转换等数据处理方法,精确定位了断裂构造在海域的延伸展布位置,形成了高精度海底重力测量在探测隐伏断裂中的应用示范。
结果表明:高精度海底重力测量方法可以有效提升浅海地球物理探测技术能力,为海洋基础地质研究、矿产资源勘查、重大工程建设等相关领域提供基础资料。
【总页数】7页(P18-24)
【作者】吴治国;臧凯;刘洪波;张一;张宁;雷雁翔
【作者单位】山东省物化探勘查院;中国海洋大学海洋地球科学学院;山东科技大学地球科学与工程学院;山东大学土建与水利学;山东省地质勘查工程技术研究中心【正文语种】中文
【中图分类】P223;P312
【相关文献】
1.氡射气测量及地气测量在探测深厚覆盖层下隐伏断裂中的应用
2.土壤氡气测量在沙湾断裂带中段隐伏断裂探测中的应用研究
3.高精度重力测量在隐伏断层探测中的应用
4.高精度重力测量在冀东铁矿整装勘查区查找隐伏铁矿中的应用
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海洋重力匹配定位技术的发展和应用
海洋重力匹配定位技术的发展和应用一、引言海洋是地球表面最广阔的地理环境之一，对于人类的发展和资源利用具有重要意义。
然而，由于海洋的封闭性和复杂性，导航和定位一直是海洋工程和海洋科学领域面临的重要挑战。
海洋重力匹配定位技术的出现为海洋定位提供了一种新的解决方案。
二、海洋重力匹配定位技术的起源和发展海洋重力匹配定位技术是利用海洋中的重力场变化来进行定位和导航的一种技术。
它最早是由美国海军的科学家在二战期间提出的。
当时，美国海军需要在大洋中准确定位潜艇，以便进行军事行动。
由于无法使用卫星导航系统，科学家们开始研究利用海洋的重力场进行定位。
经过多年的研究和实践，海洋重力匹配定位技术逐渐发展成熟。
它基于地球引力场的空间分布特征，通过测量海洋中的重力场变化，确定目标位置。
这种技术不受天气、地形和电磁干扰的影响，具有高精度和高可靠性的优点。
三、海洋重力匹配定位技术的原理和方法海洋重力匹配定位技术主要基于海洋中的重力场变化来进行定位。
重力场是由地球质量引起的地球表面上的引力场，其分布具有地域性和局部性的特点。
海洋中的山脉、海沟、地壳断层等地质特征会导致重力场的变化，从而为海洋重力匹配定位提供了依据。
海洋重力匹配定位技术的具体方法包括重力测量、数据处理和定位计算。
重力测量主要通过使用重力仪器在海洋中进行测量，获取海洋中的重力场数据。
数据处理则是对测量数据进行分析和处理，去除噪声和干扰，提取有效信息。
定位计算则是利用处理后的数据，通过数学模型和算法，确定目标位置。
四、海洋重力匹配定位技术的应用海洋重力匹配定位技术在海洋工程和海洋科学领域有广泛的应用。
首先，它可以用于海洋资源勘探和开发。
海洋中蕴藏着丰富的石油、天然气和矿产资源，通过海洋重力匹配定位技术，可以精确定位资源的分布和储量，为资源的开发提供依据。
海洋重力匹配定位技术可以用于海洋地质调查和地形测绘。
海洋中的地质特征对于研究地球的演化和海洋的形成具有重要意义。
通过海洋重力匹配定位技术，可以获取海洋中地壳的变化和地形的分布，为海洋地质学和地貌学的研究提供数据支持。
海洋重力辅助导航的研究现状与发展
海洋重力辅助导航的研究现状与发展【序】海洋重力辅助导航的研究现状与发展在当今的科技领域，导航技术一直是备受关注的热门话题之一。
随着人们对海洋资源的开发利用日益增加，海洋导航技术也变得尤为重要。
而在海洋导航技术中，海洋重力辅助导航作为一种新兴的研究领域，正逐渐引起人们的关注。
本文将对海洋重力辅助导航的研究现状和发展进行全面评估和探讨，带领读者深入了解这一领域的最新进展。
一、海洋重力辅助导航的基本原理海洋重力辅助导航是利用地球的重力场在海洋中进行导航的一种新型技术。
它的基本原理是通过测量海洋中的重力场强度和梯度，来确定海洋中各点的位置信息。
通过这种方法，可以实现在海洋中进行高精度的定位和导航，是一种非常有潜力的技术手段。
二、海洋重力辅助导航的研究现状目前，海洋重力辅助导航的研究已经取得了一些突破性的进展。
在技术手段上，研究人员已经实现了海洋中重力场的高精度测量和地面重力场的建模。
这为海洋重力辅助导航提供了可靠的数据支持。
一些先进的数据处理算法也被引入到了海洋重力辅助导航中，使得导航精度和定位精度得到了有效提升。
一些先进的导航仪器和设备的研发也为海洋重力辅助导航技术的实现提供了有力支持。
三、海洋重力辅助导航的发展前景在未来，海洋重力辅助导航技术有望得到进一步发展和完善。
随着海洋资源的开发利用需求的不断增加，对海洋导航技术的要求也将不断提高，这将为海洋重力辅助导航技术的应用创造更多的机会。
随着卫星导航技术的不断进步和发展，将为海洋重力辅助导航技术的实现提供更多的数据和技术支持，有望进一步提升海洋导航的精度和可靠性。
【总结】海洋重力辅助导航的研究现状与发展通过本文的全面评估和探讨，我们可以看到海洋重力辅助导航作为一种新兴的海洋导航技术领域，正处于快速发展的阶段。
海洋重力辅助导航技术的基本原理清晰明了，研究现状和发展前景也十分乐观。
相信在不久的将来，这一领域将取得更多的突破性进展，为海洋导航技术的发展作出更大的贡献。
海洋重力仪研究现状
重力异常
重力异常：由于地球质量分布不规则造成的重力场中 各点重力矢量和正常重力矢量的差异
重力异常形成的原因
地球表面地形起伏不定 地球内部介质分布不均匀
全球重力异常图
海洋重力测量的应用领域
国民经济领域：高效准确获取战 略矿藏，加速对海洋矿产资源的
勘探和利用
海底探矿
领土权益维护：助力确定领海基
系统名称 ZYZY CHZ GDP-1 SGA-WZ SGA-ZM
研制单位 国家地震局地震研究所 中科院测量与地球物理研究所 中船重工707所 国防科大 中国航天科技集团
系统类型 双轴平台 双轴平台 双轴平台 捷联式 捷联式
国内外重力仪参数对比
国内外主要产品 技术水平 测量精度：≤0.2mGal； 月漂移：＜3mGal（补偿后）； GT-2M 分辨率：0.01mGal；量程：±10000mGal； 动态工作范围：1±1g； 最大工作倾角：≥±45°；
目前国外相对重力仪动态重复精度能达到0.25mGal，国内相对 重力仪动态重复精度能达到1mGal，海洋重力测量方面的差距 依然存在。
为早日打破国外海洋重力测量系统垄断国内市场的局面，应不 断加强国产海洋重力仪的综合性能。
谢谢
精度
典型
20μGal
美国FG-5型绝对重力仪
10μGal
美国CG-5型静态相对 重力仪
1mGal
美国L&R AirSea SⅡ型 海空重力仪
产品图
1Gal=1cm/s^2
国外海洋重力仪发展
国外高精度海洋重力仪已进入产业化阶段，先进发达国家封锁重力探 测装备技术，国内应用单位主要依靠进口 序号 1 2 3 4 重力传感器 零长弹簧 Bell XI加速度计 双石英弹性系统 零长弹簧 系统名称 TAGS BGM-3 Chekan-AM GT-1A 研发机构 美国M&L公司 美国Bell航空公司 俄罗斯中央电气仪表所 俄罗斯重力测量公司 系统类型 双轴平台 双轴平台 双轴平台 三轴平台
第9章 海洋重力测量
9.3 海洋重力仪
重力仪按照原理、结构和使用方法可分为： 杠杆型海洋重力仪、 重荷置于弹簧上的海洋重力仪 振弦型海洋重力仪 、 石英扭丝型海洋重力仪 、 强迫平衡海洋重力仪。 海洋重力按照其用途和工作特点，大致可以分为: 绝对重力测量仪器 野外观测重力仪 动态重力仪 以及固体潮和地震预报台站观测重力仪四类。 绝对重力仪除精度在不断提高之外，正在向小型、轻便和高效率 的方向发展。我国的绝对重力测量已进入世界先进行列。
海洋重力仪为消除水平方向附加加速度的影响，通常将a角设 计得很小。当a角很小时，cosa ≈ 1，上式可变为：
（1）
当传感器上只有重力作用而无附加加速度干扰时，摆杆的平衡方 程式为：
（2）
当摆杆位于水平位置时，a=0，上式变为：
（3）
将（3）代入（1）并令
，
则有：
由理论力学可知它的解为：
式中
由以上推理可知，当ωz→∞时，a0→0，这说明附加加速度的频 当 时 ， 率越高，它对摆杆的影响越小。 率越高，它对摆杆的影响越小。 海洋重力仪经过强阻尼处理后， 海洋重力仪经过强阻尼处理后，它的摆杆对高频的垂直加速度 的反映非常迟钝，而对变化比较缓慢、 的反映非常迟钝，而对变化比较缓慢、频率很低的实际重力变化却 非常敏感，这就是海洋重力仪消除垂直附加加速度的基本原理。 非常敏感，这就是海洋重力仪消除垂直附加加速度的基本原理。
动态重力测量主要用于安装在运动着的载体上进行的连续重力测 量，如海洋船载重力测量、航空重力测量等。这些动态海洋重力仪主 要有美国重力Wood Hole海洋研究所的VSA重力仪，Bell航空公司海 洋研究所的Bell重力加速度计，日本的TSSG 弦丝重力仪。性能最好， 应用最广泛的是L&R海空重力仪。 L&R公司的新型重力仪采用线性系统代替旋转系统，从根本上消 除了C效应；采用硅油阻尼代替空气阻尼，从而提高了仪器的抗震性 和抗干扰性。 中国的海洋重力仪主要有：HSZ-2型石英海洋重力仪、 Zy-1振弦 式海洋重力仪 、ZYZY 型远洋重力仪 、CHZ型海洋重力仪、DZy-2型 海洋重力仪
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海洋重力▏水下重力测量技术进展地球重力场是地球重要的基本物理特征之一，地球重力场测量对推动地球物理学、地球动力学、大地测量学、海洋测量学、空间科学等学科的发展具有重要作用。
海洋占据了地球表面的71%，是地球重力场测量的重要对象，海洋重力测量是地球重力场建模的主要数据来源。
目前广泛采用的海洋重力测量技术为船载重力测量技术，具有一定的局限性：根据谐波分析，海底重力信号强度按照e＝2πΔz/λ的衰减规律向海面传播，其中，Δz为观测距离，即重力场源与重力测量设备之间的距离，λ为重力信号各傅里叶分量的波长。
因此，在船载重力测量中，水层像一个巨大的低通滤波器，随着观测距离的增加，海底重力信号中的高频(短波)分量会迅速衰减并率先消失，故而水面并不是理想的观测位置。
如果将观测位置从水面移到水下，在近海底甚至是海底进行重力测量，就可以避免高频分量的衰减，还能够获得更高强度的重力信号，这就是水下重力测量。
根据重力仪的运动状态，又可分为水下静态重力测量和水下动态重力测量。
重力信号中的低频分量主要受地球深部质量影响，反映地壳深处地质特征；高频分量主要受地球浅部质量影响，反映地壳表层地质特征。
船测重力数据无法探测到海底重力信号中的高频信息且其测得的信号强度较弱，只能用于研究有关地壳深处地质特征的理论，无法满足洋底地壳表层研究需求。
在军事领域，潜艇的水下长航时潜航需要高精度的水下导航系统，其核心是高性能惯性导航系统，随着惯性器件精度的提高，由惯性器件误差引起的定位误差所占比重逐渐减小，重力异常将成为制约高性能惯导精度的主要因素。
为进一步提高惯导精度，需要进行重力异常补偿，重力异常补偿有两种途径：一是潜艇搭载重力仪进行实时重力测量，二是利用先验重力海图进行补偿，以上两种方法都需要发展水下重力测量技术。
地球重力场还可以用于水下重力匹配导航，如采用船测重力海图作匹配参考，需将船测重力数据向下延拓至潜航器工作深度，这一过程是发散的，会引入很大误差，甚至可能导致匹配失败，水下重力测量则可直接构建水下近海底重力场模型，重力辅助导航可直接使用测量深度附近的重力场数据作为参考或采用向上延拓算法延拓至工作深度，免除了向下延拓计算存在的发散问题，提高了重力匹配导航的精度。
一、技术概述水下重力测量是较早开展的海洋重力测量，1923年，有关文献指出Vening Meinesz首次在潜艇上使用海洋摆仪进行水下静态重力测量实验，并取得了比较满意的效果，但潜艇重力测量存在耗时长、成本高、下潜深度有限、推广困难等问题。
为了解决这些问题，科学家们采取了很多措施对陆地重力仪进行水下适应性改进：起初，陆地重力仪被安装在舷侧三脚架或小型载人潜水钟中，采用人工调平和读数，入水深度很小；随后，科学家们设计出远程操作和读数系统，将重力仪装入水下承压舱中，使重力仪的测量深度达到几百米量级。
目前，水下静态重力测量精度可与地面重力测量精度相媲美，测量深度可达到千米量级，但这种逐点测量方式单点测量时间长、单次下潜测量点数有限，不能进行大面积重力测量。
20世纪60年代，陀螺稳定平台的出现和高阻尼传感器的发展有效消除了水面舰船船体所受干扰加速度的影响，船载走航式重力测量逐渐取代水下静态重力测量，发展至今已成为海洋重力测量的中流砥柱，是海洋重力场数据的重要来源。
到20世纪90年代，船测数据已不能满足人类探索海洋日益增长的需求，潜入水中、贴近海底、获得更丰富的重力信息再一次成为研究热点，但不再是简单的回归，为解决水下静态重力测量成本高、效率低、覆盖面积小等问题，人们开始开展水下动态重力测量研究，并发展出两种主流测量方案：分别采用ROV和AUV作为水下测量平台，两种方案各有优缺点，表 1进行了详细对比。
二、国外水下重力测量技术进展目前，国外利用水下静态重力仪监测海底重力异常随时间的变化，据此分析和预测海底地壳变动的时间变化规律。
Glenn S Sasagawa团队设计了用于监测海底气田海水侵入情况的水下静态重力仪ROVDOG，他们将安装在常平架上的CG-3M陆地重力仪装入水下承压舱中，搭载在ROV上，通过船载操控系统远程监控、读取数据，根据ROVDOG在海底的同一地点测得的随时间变化的重力数据来推断海水侵入气田的情况。
1998年7月，他们进行了第一次海试，在32个站点进行了75次测量，重力异常重复测量精度达到0.026mGal；随后他们在原来的基础上又增加了两个重力传感器，能同时采集3组数据，然后输出平均值作为测量结果；2000年8月的海试中，在68个站点进行了159次测量，重力异常重复测量精度达到0.019 mGal。
此外，他们还设计了一个深度上限达4500m的承压舱，2000年11月搭载在Alvin载人潜航器上在2700m的深度进行了水下测量实验。
国外水下动态重力测量现在仍处在实验阶段，还未达到商业化实用水平。
1995年加州大学的Mark A Zumberge等在圣迭戈海沟开展了基于二级拖体的水下近海底重力测量实验，核心部件为L&RS型海空重力仪，平均入水深度935 m，测量位置接近海底，航速1～2节，其水下拖体结构如图 1所示。
两个球形压力箱分别保护电气系统和传感器系统，玻璃浮球和复合泡沫材料为拖体提供浮力，上升把手便于母船吊装，稳定尾有利于拖体保持平衡，拖曳索连接处可以自由旋转，能够有效减小外部晃动作用在拖体上的干扰加速度。
图 2展示了其二级拖体结构，一级拖体安装有深度计、下探声呐等设备，便于母船根据反馈信息收放拖缆，防止重力仪与海底发生碰撞，此外，它还起到配重作用，可以有效隔离母船的干扰加速度，使重力仪大致处于悬浮状态，提供平稳的重力测量环境。
图 1 加州大学海空重力仪水下拖体结构图 2 水下拖曳装置示意图加州大学的实验探索了新的重力测量模式，但其对重力仪的测速定姿定位并不精确，在重力解算中进行了一系列的近似：一是通过母船位置和拖曳装置的直角三角形几何关系估算重力仪的位置并通过声呐进行修正；二是忽略水平加速度引起的重力测量误差；三是重力仪的速度由母船的速度和绞车收放线缆的速度计算所得；四是近似认为重力仪的航向与母船航向相同。
有关文献将测量结果用于建立简单的洋底地理特征模型，但由于没有精确的位置信息，这些测量结果不能进行重力场建模或其他需要精确重力数据的应用场合。
1995年James R Cochran等将一台BGM-3航空重力仪安装在DSV Alvin载人潜航器上，在东太平洋一处海底山附近进行了近海底水下动态重力测量实验，单条测线长达8 km，重复测线间的侧向偏差控制在20～30 m之内，航速为1～2节，距离海底3～7m。
通过设置重力异常固定参考点，测得同一位置不同航次的内符合精度优于0.3mGal，测线上重力异常的分辨率为130～160m。
他们采用3个水声应答器进行水下导航，导航过程中出现的短暂丢帧采用插值法补齐位置数据。
与加州大学的工作相比，他们实现了视距范围内测量，可以同步观测海底地形地貌信息，将重力数据与其他地球物理信息进行联合研究。
在2000年的改进型实验中，他们为潜航器添加了DVL辅助导航，将测线上重力异常的分辨率提高到100m。
日本东京大学的Hiromi Fujimoto等在AUV水下动态重力测量领域做了大量的工作。
2000年，他们将一台改造的CG-3M重力仪安装在一艘名为R-ONE Robot的AUV上进行实验：重力仪被安装在光学陀螺稳定平台上，温控系统将温度保持在60℃，并为其配备了减震系统，更重要的是，AUV 配备了INS/DVL组合导航系统，并用水声定位作为补充，用于进行精确的导航定位和厄特沃斯修正。
他们在实验室进行了水箱实验，又在港口进行了船载系泊实验，精度可达1 mGal。
由于陀螺性能和系统机械原因，水下航行试验并未成功。
2009年，他们重启项目，在原来的基础上进行改进和完善，换用了Micro-G Lacoste公司新式的重力仪L&RS-174，这是从Lacoste海空重力仪改造而来的版本：量程缩小为原来的1/10，即±20 Gal，去除温控和磁屏蔽，尽可能减小重力仪体积，然后将重力仪安装在陀螺稳定平台上，在稳定平台外加温控和磁屏蔽，光纤陀螺稳定平台通过PID控制器在静态条件下能将重力仪垂向精度稳定在0.000 4°以内，温控系统将温度精确地控制在60.4℃，用坡莫合金包裹住重力仪和稳定平台的直流伺服电机，将磁场影响由0.2mGal降低到0.001mGal；承压舱为直径50cm的钛合金球体，最大能够承受4200m的水深压力。
AUV对系统进行供电，测量船通过与AUV之间的声学通信链路实现水下系统的控制与监测，测量得到的原始数据经过低通滤波后以100 Hz存储滤波后结果，AUV 水下动态重力测量示意图如图 3所示。
图 3 AUV水下动态重力测量示意图2012年，这套系统进行了第一次海试，AUV定速定深进行了两次重复测线测量实验，测试结果表明，与之前在此水域进行的水面重力测量结果相比，该系统能够探测出更精细的由地形起伏所产生的重力变化，重复线精度可达0.1mGal。
在150s低通滤波、航速2节的条件下，测线上重力异常分辨率可达75 m。
2014年，第二代系统进行了一次海试，下潜一次，在长约8h的时间里进行了15条测线的调查，高效地获得了高质量的数据。
三、国内水下重力测量技术进展早期我国的海洋重力调查主要设备为自行研制的三脚架、潜水重力钟等，后来又研制成功遥控重力仪、SG型海底重力仪等设备，主要勘探区域为近海浅滩。
1958～1961年，由中原和广东物探大队等单位将陆地重力仪改装为海底重力仪，在南海沿海进行了小范围重力测量。
1965年石油部组成海洋地质调查一大队，使用西安石油地质仪器厂以金属弹簧重力仪改装的海底重力仪，在渤海海域进行了1:20万的海底重力测量，并据重力资料进行了含油构造的解释与研究。
1981年，为了探讨渤海基底结构特征，中科院海洋研究所调查船“海燕号”用КДГ-Ⅱ型海底石英重力仪和国产ZH641型金属弹簧重力仪在渤海进行了联合观测。
1995年，地质矿产部物化探研究所采用引进和自主开发相结合的方法，开发研制出我国首批用于浅海高精度重力测量的设备，用于环渤海各油田浅海高精度重力测量中，取得了丰富的信息，对这些地区的油气进一步开发提供了重要依据。
此外，国内还有很多其他从事水下重力测量研究的单位，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所的卢景奇工程师曾撰文介绍其多年从事海底重力测量工作时从大量海上作业摸索总结出来的经验，并在浅海重力测量中得到了有效的应用。
到目前为止，我国所开展的都是水下静态重力测量实验，且基本都在浅海海域，尚未进行水下动态重力测量实验。
但已开始相关的理论研究，分别对AUV方案和ROV方案展开了论证分析，为下一步的样机研制积累了一定的基础。