CN107576992B - 一种重力梯度仪自标定方法及离心梯度补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种重力梯度仪自标定方法及离心梯度补偿方法，其中重力梯度仪自标定方法通过改变重力梯度仪的水平倾斜角或惯性稳定平台的旋转角速度改变重力梯度仪敏感的离心梯度，记录不同离心梯度激励下重力梯度仪的输出及检测的离心梯度数据完成重力梯度仪标度系数、零偏的标定；根据标定模型及重力梯度仪的输出得到含有离心梯度的重力梯度数据，将其减去检测的离心梯度，实现离心梯度补偿。本发明提供的标定方法可由计算机自动运行，实现自标定，该方法仅依靠重力梯度仪本身，不需要依赖外部检测质量即可完成标定，该标定方法，方便、简洁、容易实施。

Description

一种重力梯度仪自标定方法及离心梯度补偿方法

技术领域

本发明涉及一种旋转加速度计重力梯度仪自标定和离心梯度补偿方法，属于精密测量技术领域。

背景技术

重力梯度是重力场场强(重力加速度)的一阶导数，重力势能的二阶导数，重力梯度相比重力加速度矢量，它能更丰富地描述重力场的信息，反映重力场场源的空间变化，建模地球重力场。它目前已成功应用于矿藏勘探，辅助高精度导航，地质分析，重力场建模等领域。目前国外已经投入商业应用的重力梯度仪主要有旋转加速度计重力梯度仪，在研的具有应用前景的重力梯度仪有冷原子重力梯度仪、超导重力梯度仪、MEMS重力梯度仪等，我国的重力梯度仪样机正处于研制中。

目前，有关重力梯度仪标定的专利和文献，采用施加外部检测质量利用万有引力场来激励重力梯度仪，标定重力梯度仪。这类标定方法，需要外部检测质量，且需要人为改变检测质量体的质量和位置，标定过程复杂，标定效率低。

发明内容

技术问题：本发明提供一种仅依靠重力梯度仪本身，不需要依赖外部检测质，准确、高效的重力梯度仪自标定的方法，同时能够对重力梯度仪输出数据中含有的离心梯度进行补偿。

技术方案：本发明的重力梯度仪自标定方法及离心梯度补偿方法，其实施的硬件装置，包括旋转加速度计重力梯度仪、惯性稳定平台、离心梯度检测单元和内设有重力梯度仪自标定程序、离心梯度补偿程序的计算机设备；所述的旋转加速度计重力梯度仪安装在惯性稳定平台上；所述的重力梯度仪、惯性稳定平台、离心梯度检测单元都通过数据线连接到计算机设备；所述的计算机设备安装有重力梯度仪自标定程序及离心梯度补偿程序。

上述离心梯度检测单元它由陀螺仪及离心梯度信号处理模块组成；陀螺仪安装在重力梯度仪测量坐标系的x轴和y轴，测量x轴，y轴的角速度。离心梯度信号处理模块，将根据陀螺仪采集的角速度数据，计算出离心梯度，由于陀螺数据的采样率较高，计算得到的离心梯度数据的数据采样率会高于重力梯度仪输出的数据采样率，因此需要对陀螺数据计算的离心梯度数据进行抗混叠滤波及降采样，使输出的数据采样率等于重力梯度仪输出数据的采样率；离心梯度信号处理模块，根据下式计算离心梯度：

式中ω_x，ω_y分别为GGI测量坐标系x轴，y轴陀螺输出的数据。

本发明的重力梯度仪自标定方法，包括以下步骤：

1)建立重力梯度仪测量坐标系Oxyz如下：原点O为重力梯度仪旋转圆周中心，x轴指向加速度计A1的初始位置，y轴指向加速度计A3的初始位置；

2)分别在重力梯度仪倾斜和不倾斜时改变重力梯度仪离心梯度激励的大小，并记录用于标定的数据，其中在重力梯度仪倾斜时的处理方法为：

将重力梯度仪倾斜水平角度(θ_x，θ_y)，然后惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω旋转N周，计算该过程中重力梯度仪输出数据的平均值和离心梯度数据的平均值，将这两个平均值作为用于标定的数据；

每改变一次重力梯度仪的水平倾斜角或惯性稳定平台绕Z轴的旋转角速度，则按照上述方式计算并记录一组用于标定的数据，记录的第k组数据表示为其中分别表示记录的重力梯度仪第1通道输出和第2通道输出，分别表示记录的离心梯度检测单元第1通道输出和第2通道输出，总共记录m组数据，其中m≥2，k为数据的序号；

在重力梯度仪不倾斜时的处理方法为：使惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω旋转N周，计算该过程中重力梯度仪第1通道输出的平均值和第2通道输出数据的平均值

3)根据所述步骤2)记录的数据和下式计算重力梯度仪的标度系数和零偏：

其中，[]⁺表示加号逆运算，表示记录的第m组数据中重力梯度仪第1通道的输出，表示记录的第m-1组数据中重力梯度仪第1通道的输出，表示记录的第m组数据中离心梯度检测单元的第1通道输出，表示记录的第m-1组数据中离心梯度检测单元的第1通道输出，表示记录的第m组数据中重力梯度仪第2通道的输出，表示记录的第m-1组数据中重力梯度仪第2通道的输出，表示记录的第m组数据中离心梯度检测单元的第2通道输出，表示记录的第m-1组数据中离心梯度检测单元的第2通道输出，k₁，k₂分别为第1，第2通道的标度系数，b₁，b₂分别为第1、2通道的零偏。

进一步的，本发明方法中，步骤2)中重力梯度仪水平倾斜角(θ_x，θ_y)、惯性稳定平台绕外框轴Z旋转的角速度ω的选取，要满足下式：

式中Γ_inlinemr、Γ_crossmr分别为重力梯度仪第1、2通道的量程，Γ_inline，Γ_cross分别为重力梯度仪第1、2通道敏感的离心梯度，根据下式计算：

重力梯度仪的水平倾斜角(θ_x，θ_y)的作用，是使惯性稳定平台绕外框轴Z旋转时产生的离心梯度，同时激励重力梯度仪的两个输出通道，水平倾斜角(θ_x，θ_y)和惯性稳定平台的旋转角速度ω共同决定重力梯度仪敏感的离心梯度激励。

本发明的另一种重力梯度仪自标定方法，包括以下步骤：

1)建立重力梯度仪测量坐标系Oxyz如下：原点O为重力梯度仪旋转圆周中心，x轴指向加速度计A1的初始位置，y轴指向加速度计A3的初始位置；

2)分别在重力梯度仪倾斜和不倾斜时改变重力梯度仪离心梯度激励的大小，并记录用于标定的数据，其中在重力梯度仪倾斜时的处理方法为：

将重力梯度仪倾斜一个水平角度(θ_x，θ_y)，然后惯性稳定平台绕外框轴Z作角位移为mθ₀的往复旋转，使重力梯度仪多次以不同的角速度通过位置点，并记录通过所述位置点时重力梯度仪的输出、离心梯度检测单元的输出，具体为：惯性稳定平台顺时针旋转时，在每旋转θ₀的区间内设置一个位置点，记录该位置点重力梯度仪的输出、离心梯度检测单元的输出，旋转m个位置，总共旋转mθ₀；然后惯性稳定平台再以和顺时针旋转不同的角速度逆时针旋转直到回到初始位置，同样记录上述位置点处的数据，重力梯度仪总共N次旋转经过上述m个位置，且N≥2，则第i次旋转经过第j个位置点的数据表示为其中分别表示记录的重力梯度仪第1通道输出和第2通道输出，分别表示记录的离心梯度检测单元第1通道输出和第2通道输出；

在重力梯度仪不倾斜时的处理方法为：使惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω旋转N周，计算该过程中重力梯度仪第1通道输出和第2通道输出数据的平均值

3)根据所述步骤2)记录的数据和下式计算重力梯度仪的标度系数和零偏：

其中，分别表示重力梯度仪第i次经过位置j时记录的重力梯度仪第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第i-1次经过位置j时记录的重力梯度仪第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第N次经过位置m时记录的重力梯度仪第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第N-1次经过位置m时记录的重力梯度仪第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第i次经过位置j时记录的离心梯度检测单元第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第i-1次经过位置j时记录的离心梯度检测单元第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第N次经过位置m时记录的离心梯度检测单元第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第N-1次经过位置m时记录的离心梯度检测单元第1、2通道的数据，[]⁺表示加号逆运算，k₁，k₂分别为第1、2通道的标度系数，b₁，b₂分别为第1、2通道的零偏。

本发明上述的重力梯度仪自标定方法中，所述重力梯度仪水平倾斜角(θ_x，θ_y)、惯性稳定平台绕外框轴Z旋转的角速度ω的选取，要满足下式：

式中Γ_inlinemr、Γ_crossmr分别为重力梯度仪第1、2通道的量程，Γ_inline，Γ_cross分别为重力梯度仪第1、2通道敏感的离心梯度，根据下式计算：

重力梯度仪的水平倾斜角(θ_x，θ_y)的作用，是使惯性稳定平台绕外框轴Z旋转时产生的离心梯度，同时激励重力梯度仪的两个输出通道，水平倾斜角(θ_x，θ_y)和惯性稳定平台的旋转角速度ω共同决定重力梯度仪敏感的离心梯度激励。

本发明的重力梯度仪离心梯度补偿方法，首先根据上述重力梯度仪标定方法进行标定，然后根据标定的结果和旋转加速度计重力梯度仪的标定模型，得到重力梯度仪的输出，进而计算出含有离心梯度的重力梯度值，将所述含有离心梯度的重力梯度值减去离心梯度检测单元检测的离心梯度，即实现对离心梯度的补偿，所述旋转加速度计重力梯度仪的标定模型如下：

其中k₁，k₂分别为第1，第2通道的标度系数，b₁，b₂分别为第1，第2通道的零偏，G₁₁，G₁₂分别表示重力梯度仪第1，第2通道的输出。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

目前重力梯度仪的标定主要采用万有引力梯度激励法，采用施加外部检测质量利用万有引力场来激励重力梯度仪。该标定方法中，需要精密测量检测质量的质量、形状和位置，且需要人为改变检测质量体的质量和位置，标定过程复杂，标定效率低。

本发明采用离心梯度激励法，标定重力梯度仪，通过改变重力梯度仪惯性稳定平台的旋转角速度或水平倾斜角改变重力梯度仪敏感的离心梯度激励，并借助计算机实现重力梯度仪的自标定；和现有的技术相比，该方法不需要外加检测质量，通过计算机控制惯性稳定平台的旋转，改变重力梯度仪敏感的离心梯度，自动采集实验数据，完成标定，是一种更快速、高效、准确的标定方法。

附图说明

图1重力梯度仪自标定及离心梯度补偿方法实施装置。

图2(a)重力梯度仪自标定及离心梯度补偿总流程图。

图2(b)重力梯度仪自标定子流程图。

图2(c)重力梯度仪离心梯度补偿子流程图。

图3安装有离心梯度检测单元的重力梯度仪。

图4离心梯度数据处理模块工作流程图。

图5惯性稳定平台带动倾斜的重力梯度仪旋转示意图。

图6(θ_x，θ_y)＝(3°，5°)重力梯度仪敏感的离心梯度随惯性稳定平台旋转角速度变化图。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步地说明。

如图1所示，本发明的重力梯度仪自标定及离心梯度补偿方法其实施硬件装置，它包括旋转加速度计重力梯度仪、惯性稳定平台、离心梯度检测单元和内设有重力梯度仪自标定程序、离心梯度补偿程序的计算机设备；旋转加速度计重力梯度仪安装在惯性稳定平台上；重力梯度仪、惯性稳定平台、离心梯度检测单元都通过数据线连接到计算机设备；计算机设备安装有重力梯度仪自标定程序和离心梯度补偿程序，该程序融合了重力梯度仪标定算法和离心梯度补偿算法，其流程如图2(a)所示。

上述离心梯度检测单元，它由陀螺仪及离心梯度数据处理模块组成；如图3所示，陀螺仪安装在重力梯度仪测量坐标系的x，y轴，测量x，y轴的角速度；如图4所示，离心梯度数据处理模块的工作流程，根据下式计算离心梯度：

式中ω_x，ω_y分别为安装在GGI测量坐标系x轴，y轴陀螺输出的数据；本实施例中重力梯度仪的数据输出频率为0.1HZ，因此离心梯度信号处理模块中的抗混叠滤波器的截止频率设计为0.05HZ，陀螺数据计算的离心梯度数据通过抗混叠滤波器后进行减采样，使输出的离心梯度数据频率等于0.1HZ。

本实施例中一种重力梯度仪自标定方法，包括以下步骤：

1)建立重力梯度仪测量坐标系Oxyz如下：原点O为重力梯度仪旋转圆周中心，x轴指向加速度计A1的初始位置，y轴指向加速度计A3的初始位置；

2)分别在重力梯度仪倾斜和不倾斜时改变重力梯度仪离心梯度激励的大小，并记录用于标定的数据，其中在重力梯度仪倾斜时的处理方法为：

计算机发送角位置指令给惯性稳定平台，使其将重力梯度仪倾斜水平角度(3°，5°)，然后惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω＝0.5deg/s旋转3周，重力梯度仪倾斜一个水平角度并旋转如图5所示，计算该过程中重力梯度仪输出数据的平均值和离心梯度数据的平均值，将该平均值作为第1组数据表示为保持重力梯度仪的水平倾角不变，将惯性稳定平台的旋转角速度分别设为ω＝1deg/s、ω＝1.5deg/s采集第2组和第3组数据，采集的数据表示为和总共记录m组数据(包含第1组数据)，其中m≥2，本实施例m取3。

在重力梯度仪不倾斜时的处理方法为：使惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω＝1deg/s旋转2周，计算该过程中重力梯度仪输出数据的平均值

该步骤中，采用惯性稳定平台整周旋转法，消除万有引力梯度的影响；重力梯度仪能够同时敏感万有引力梯度和离心梯度，惯性稳定平台整周旋转时，环境物体产生的万有引力梯度对重力梯度仪的激励呈正弦变化，采集整周旋转的数据进行积分，求平均，从而消除环境物体产生的万有引力梯度对重力梯度仪的激励。

3)根据所述步骤2)记录的数据和下式计算重力梯度仪的标度系数和零偏：

本发明上述的重力梯度仪自标定方法中，所述重力梯度仪水平倾斜角(θ_x，θ_y)、惯性稳定平台绕外框轴Z旋转的角速度ω的选取，要满足下式：

式中Γ_inlinemr、Γ_crossmr分别为重力梯度仪第1、2通道的量程，Γ_inline，Γ_cross分别为重力梯度仪第1、2通道敏感的离心梯度，根据下式计算：

根据上式，计算了(θ_x，θ_y)＝(3°，5°)时，重力梯度仪敏感的离心梯度随惯性稳定平台旋转角速度ω的变化，如图6所示，同时还计算了，不同倾斜角，不同旋转角速度情况下，重力梯度仪敏感的离心梯度大小，如表1所示，可作为重力梯度仪水平角度(θ_x，θ_y)及惯性稳定平台旋转角速度ω选取的参考。

表1重力梯度仪水平倾斜角、惯性稳定平台旋转角速度、重力梯度仪敏感的离心梯度对应表。

本发明的另一种重力梯度仪自标定方法，包括以下步骤：

1)建立重力梯度仪测量坐标系Oxyz如下：原点O为重力梯度仪旋转圆周中心，x轴指向加速度计A1的初始位置，y轴指向加速度计A3的初始位置；

2)分别在重力梯度仪倾斜和不倾斜时改变重力梯度仪离心梯度激励的大小，并记录用于标定的数据，其中在重力梯度仪倾斜时的处理方法为：

将重力梯度仪倾斜一个水平角度(3°，5°)，然后惯性稳定平台绕外框轴Z作角位移为50°的往复旋转，使重力梯度仪多次以不同的角速度通过位置点，并记录通过所述位置点时重力梯度仪的输出、离心梯度检测单元的输出，具体为：惯性稳定平台顺时针旋转时，在每旋转θ₀＝10°的区间内设置一个位置点，记录该位置点重力梯度仪的输出、离心梯度检测单元的输出，旋转5个位置，总共旋转50°；然后惯性稳定平台再以和顺时针旋转不同的角速度逆时针旋转直到回到初始位置，同样记录上述位置点处的数据，在该过程中重力梯度仪总共2次经过上述5个位置，即N＝2，记录的数据如下：

顺时针旋转逆时针旋转

其中，表示第i次旋转经过第j个位置点的数据。

在重力梯度仪不倾斜时的处理方法为：使惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω＝1deg/s旋转3周，计算该过程中重力梯度仪输出数据的平均值

该步骤中，采用差分法，消除万有引力梯度的影响；重力梯度仪能够同时敏感万有引力梯度和离心梯度，同一位置点，环境物体产生的万有引力对重力梯度仪的激励保持不变，多次采集同一位置点的重力梯度数据，相互求差，从而消除环境物体产生的万有引力梯度对重力梯度仪的激励。

3)根据所述步骤2)记录的数据和下式计算重力梯度仪的标度系数和零偏：

本发明上述的重力梯度仪自标定方法中，所述重力梯度仪水平倾斜角(θ_x，θ_y)、惯性稳定平台绕外框轴Z旋转的角速度ω的选取，要满足下式：

式中Γ_inlinemr、Γ_crossmr分别为重力梯度仪第1、2通道的量程，Γ_inline，Γ_cross分别为重力梯度仪第1、2通道敏感的离心梯度，根据下式计算：

根据上式，计算了(θ_x，θ_y)＝(3°，5°)时，重力梯度仪敏感的离心梯度随惯性稳定平台旋转角速度ω的变化，如图6所示，同时还计算了，不同倾斜角，不同旋转角速度情况下，重力梯度仪敏感的离心梯度大小，如表1所示，可作为重力梯度仪水平角度(θ_x，θ_y)及惯性稳定平台旋转角速度ω选取的参考。

本发明的重力梯度仪离心梯度补偿方法，首先根据上述方法进行重力梯度仪标定，然后根据标定的结果和旋转加速度计重力梯度仪的标定模型，得到重力梯度仪的输出，进而计算出含有离心梯度的重力梯度值，将所述含有离心梯度的重力梯度值减去离心梯度检测单元检测的离心梯度，即实现对离心梯度的补偿，所述旋转加速度计重力梯度仪的标定模型如下：

其中k₁，k₂分别为第1，第2通道的标度系数，b₁，b₂分别为第1，第2通道的零偏，G₁₁，G₁₂分别表示重力梯度仪第1，第2通道的输出。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种重力梯度仪自标定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)建立重力梯度仪测量坐标系Oxyz如下：原点O为重力梯度仪旋转圆周中心，x轴指向加速度计A1的初始位置，y轴指向加速度计A3的初始位置；

2)分别在重力梯度仪倾斜和不倾斜时改变重力梯度仪离心梯度激励的大小，并记录用于标定的数据，其中在重力梯度仪倾斜时的处理方法为：

将重力梯度仪倾斜水平角度(θ_x,θ_y)，然后惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω旋转N周，计算该过程中重力梯度仪输出数据的平均值和离心梯度数据的平均值，将这两个平均值作为用于标定的数据；

每改变一次重力梯度仪的水平倾斜角或惯性稳定平台绕Z轴的旋转角速度，则按照上述方式计算并记录一组用于标定的数据，记录的第k组数据表示为其中分别表示记录的重力梯度仪第1通道输出和第2通道输出，分别表示记录的离心梯度检测单元第1通道输出和第2通道输出，总共记录m组数据，其中m≥2，k为数据的序号；

在重力梯度仪不倾斜时的处理方法为：使惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω旋转N周，计算该过程中重力梯度仪第1通道输出的平均值和第2通道输出数据的平均值

3)根据所述步骤2)记录的数据和下式计算重力梯度仪的标度系数和零偏：

其中，[]⁺表示加号逆运算，表示记录的第m组数据中重力梯度仪第1通道的输出，表示记录的第m-1组数据中重力梯度仪第1通道的输出，表示记录的第m组数据中离心梯度检测单元的第1通道输出，表示记录的第m-1组数据中离心梯度检测单元的第1通道输出，表示记录的第m组数据中重力梯度仪第2通道的输出，表示记录的第m-1组数据中重力梯度仪第2通道的输出，表示记录的第m组数据中离心梯度检测单元的第2通道输出，表示记录的第m-1组数据中离心梯度检测单元的第2通道输出，k₁,k₂分别为第1，第2通道的标度系数，b₁,b₂分别为第1、2通道的零偏。

2.根据权利要求1所述的重力梯度仪自标定方法，其特征在于，所述步骤2)中重力梯度仪水平倾斜角(θ_x,θ_y)、惯性稳定平台绕外框轴Z旋转的角速度ω的选取，要满足下式：

式中Γ_inlinemr、Γ_crossmr分别为重力梯度仪第1、2通道的量程，Γ_inline，Γ_cross分别为重力梯度仪第1、2通道敏感的离心梯度，根据下式计算：

3.一种重力梯度仪自标定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤

1)建立重力梯度仪测量坐标系Oxyz如下：原点O为重力梯度仪旋转圆周中心，x轴指向加速度计A1的初始位置，y轴指向加速度计A3的初始位置；

2)分别在重力梯度仪倾斜和不倾斜时改变重力梯度仪离心梯度激励的大小，并记录用于标定的数据，其中在重力梯度仪倾斜时的处理方法为：

将重力梯度仪倾斜一个水平角度(θ_x,θ_y)，然后惯性稳定平台绕外框轴Z作角位移为mθ₀的往复旋转，使重力梯度仪多次以不同的角速度通过位置点，并记录通过所述位置点时重力梯度仪的输出、离心梯度检测单元的输出，具体为：惯性稳定平台顺时针旋转时，在每旋转θ₀的区间内设置一个位置点，记录该位置点重力梯度仪的输出、离心梯度检测单元的输出，旋转m个位置，总共旋转mθ₀；然后惯性稳定平台再以和顺时针旋转不同的角速度逆时针旋转直到回到初始位置，同样记录上述位置点处的数据，重力梯度仪总共N次旋转经过上述m个位置，且N≥2，则第i次旋转经过第j个位置点的数据表示为其中分别表示记录的重力梯度仪第1通道输出和第2通道输出，分别表示记录的离心梯度检测单元第1通道输出和第2通道输出；

在重力梯度仪不倾斜时的处理方法为：使惯性稳定平台绕外框轴Z以角速度ω旋转N周，计算该过程中重力梯度仪第1通道输出和第2通道输出数据的平均值

3)根据所述步骤2)记录的数据和下式计算重力梯度仪的标度系数和零偏：

其中，分别表示重力梯度仪第i次经过位置j时记录的重力梯度仪第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第i-1次经过位置j时记录的重力梯度仪第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第N次经过位置m时记录的重力梯度仪第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第N-1次经过位置m时记录的重力梯度仪第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第i次经过位置j时记录的离心梯度检测单元第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第i-1次经过位置j时记录的离心梯度检测单元第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第N次经过位置m时记录的离心梯度检测单元第1、2通道的数据，分别表示重力梯度仪第N-1次经过位置m时记录的离心梯度检测单元第1、2通道的数据，[]⁺表示加号逆运算，k₁,k₂分别为第1、2通道的标度系数，b₁,b₂分别为第1、2通道的零偏。

4.根据权利要求3所述的重力梯度仪自标定方法，其特征在于，所述重力梯度仪水平倾斜角(θ_x,θ_y)、惯性稳定平台绕外框轴Z旋转的角速度ω的选取，要满足下式：

式中Γ_inlinemr、Γ_crossmr分别为重力梯度仪第1、2通道的量程，Γ_inline，Γ_cross分别为重力梯度仪第1、2通道敏感的离心梯度，根据下式计算：

5.一种重力梯度仪离心梯度补偿方法，其特征在于，该方法首先根据权利要求1、2、3或4所述方法进行重力梯度仪标定，然后根据标定的结果和旋转加速度计重力梯度仪的标定模型，得到重力梯度仪的输出，进而计算出含有离心梯度的重力梯度值，将所述含有离心梯度的重力梯度值减去离心梯度检测单元检测的离心梯度，即实现对离心梯度的补偿，所述旋转加速度计重力梯度仪的标定模型如下：

其中G₁₁,G₁₂分别表示重力梯度仪第1、2通道的输出，Γ_inline，Γ_cross分别为重力梯度仪第1、2通道敏感的离心梯度。