海洋重力仪研究现状
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海洋重力测量
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
按照测量的对象 绝对重力测量：用仪器直接测定地面上某点的绝对重力值。地球表面上的绝对重 力值约在978～983Gal。
相对重力测量：用仪器测定地面上两点之间的重力差值。地球表面上的最大重力
差约为5000mGal。 按照测量的方法 动力法测量：观测物体的运动状态以测定重力，可应用于绝对重力测量和相对重 力测量。 静力法测量：它是观测物体受力平衡，量测物体平衡位置受重力变化而产生的位 移来测定两点的重力差，该方法只能用于相对重力测量。
产品图
测量精度：≤0.25mGal； 月漂移：＜3mGal（补偿后）；
MGS-6 分辨率：0.01mGal；量程：±20000mGal； 动态工作范围：1±0.5g； 最大工作倾角：≥±35°； 测量精度：≤1.0mGal；月漂移：≤3mGal（补偿后）； 707所重力仪
分辨率：0.1mGal；量程：±10,000mGal；
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
动态工作范围：1±0.5g；最大工作倾角：≥±25°；
测量精度：≤1.0mGal；月漂移：≤3mGal（补偿后）；
13所重力仪
分辨率：0.1mGal；量程：±1000,000mGal； 动态工作范围：1±0.5g；最大工作倾角：全姿态；
总结
在水下航行器安全航行、精准导航以及对地球科学资源勘探领 域的需求指引下，我国海洋重力测量系统的研发在五十多年的 时间里发展迅速，在理论创新、硬件研制、数据处理方面获得 长足进步。
重力测量类型：陆地重力测量、海洋重力测量、航空（或机载）重力测量、卫星
重力测量（地面跟踪观测卫星轨道摄动、卫星雷达测高、卫星跟踪卫星测量、卫 星重力梯度测量）。
重力仪的分类
分类 工作条件 测量对象 原理 静态绝对重力仪 静基座 当地绝对重力加速度 自由落体或重力摆 静态相对重力仪 静基座 两点重力差值 弹簧平衡力 动态相对重力仪 动基座 两点重力差值 弹簧平衡力
5
6
QA3000加速度计
惯性级加速度计
AirGrav
SISG
加拿大Sander公司
加拿大卡尔加里大学
Байду номын сангаас
三轴平台
捷联惯导
国内海洋重力仪发展
国内多家科研院所进行了研究，部分样机开展了航空和样机研制，中船 重工707所、中航13所等单位已逐步实现海洋重力仪的产品化生产。
序号 1 2 3 4 5
重力传感器 金属零长弹簧 金属零长弹簧 金属零长弹簧 石英加速度计 石英加速度计
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°；
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
点/基线、国际海域专属资源区域 划界等重大海权维护工作
领土权益维护
海洋重力测量的应用领域
军事导航 : 时获得航行所处位置的 重力异常，实施自主匹配定位导航
战略导弹发射 : 提高战略武器发射 的灵活性和隐蔽性
军事导航
导弹发射
海战场建设 : 提供完备有效的战场 重力信息数据支持
海战场建设
重力测量的方式
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
按照测量的对象 绝对重力测量：用仪器直接测定地面上某点的绝对重力值。地球表面上的绝对重 力值约在978～983Gal。
相对重力测量：用仪器测定地面上两点之间的重力差值。地球表面上的最大重力
差约为5000mGal。 按照测量的方法 动力法测量：观测物体的运动状态以测定重力，可应用于绝对重力测量和相对重 力测量。 静力法测量：它是观测物体受力平衡，量测物体平衡位置受重力变化而产生的位 移来测定两点的重力差，该方法只能用于相对重力测量。
产品图
测量精度：≤0.25mGal； 月漂移：＜3mGal（补偿后）；
MGS-6 分辨率：0.01mGal；量程：±20000mGal； 动态工作范围：1±0.5g； 最大工作倾角：≥±35°； 测量精度：≤1.0mGal；月漂移：≤3mGal（补偿后）； 707所重力仪
分辨率：0.1mGal；量程：±10,000mGal；
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
动态工作范围：1±0.5g；最大工作倾角：≥±25°；
测量精度：≤1.0mGal；月漂移：≤3mGal（补偿后）；
13所重力仪
分辨率：0.1mGal；量程：±1000,000mGal； 动态工作范围：1±0.5g；最大工作倾角：全姿态；
总结
在水下航行器安全航行、精准导航以及对地球科学资源勘探领 域的需求指引下，我国海洋重力测量系统的研发在五十多年的 时间里发展迅速，在理论创新、硬件研制、数据处理方面获得 长足进步。
重力测量类型：陆地重力测量、海洋重力测量、航空（或机载）重力测量、卫星
重力测量（地面跟踪观测卫星轨道摄动、卫星雷达测高、卫星跟踪卫星测量、卫 星重力梯度测量）。
重力仪的分类
分类 工作条件 测量对象 原理 静态绝对重力仪 静基座 当地绝对重力加速度 自由落体或重力摆 静态相对重力仪 静基座 两点重力差值 弹簧平衡力 动态相对重力仪 动基座 两点重力差值 弹簧平衡力
5
6
QA3000加速度计
惯性级加速度计
AirGrav
SISG
加拿大Sander公司
加拿大卡尔加里大学
Байду номын сангаас
三轴平台
捷联惯导
国内海洋重力仪发展
国内多家科研院所进行了研究，部分样机开展了航空和样机研制，中船 重工707所、中航13所等单位已逐步实现海洋重力仪的产品化生产。
序号 1 2 3 4 5
重力传感器 金属零长弹簧 金属零长弹簧 金属零长弹簧 石英加速度计 石英加速度计
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°；
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
点/基线、国际海域专属资源区域 划界等重大海权维护工作
领土权益维护
海洋重力测量的应用领域
军事导航 : 时获得航行所处位置的 重力异常，实施自主匹配定位导航
战略导弹发射 : 提高战略武器发射 的灵活性和隐蔽性
军事导航
导弹发射
海战场建设 : 提供完备有效的战场 重力信息数据支持
海战场建设
重力测量的方式