CN111679334A - 一种绝对重力加速度的补偿方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝对重力加速度的补偿方法和设备，所述方法包括：记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，从而有效地对地震仪观测频带之外的高频段噪声进行抑制，提高绝对重力加速度测量准确度。

Description

一种绝对重力加速度的补偿方法和设备

技术领域

本申请涉及重力测量技术领域，更具体地，涉及一种绝对重力加速度的补偿方法和设备。

背景技术

高精度绝对重力仪的研发中，地面振动抑制是解算绝对重力值的核心过程，也是提高绝对重力仪测量精度的关键技术。对振动干扰的抑制作为重力仪的子系统具有相对的独立性，国内外学者主要从参考棱镜硬件隔振和振动补偿算法两方面开展提高仪器的抗噪声能力的研究工作。

参考棱镜硬件隔振系统是垂直向的，必须在隔振的同时支撑被隔振物体的重量，因此系统复杂，研发难度大。抑制振动干扰对绝对重力测量影响的另一个技术途径不是直接抑制自由落体重力仪中参考棱镜的振动幅度，而是精确测量参考棱镜振动的时间序列，计算出落体瞬间参考棱镜的振动数据，并从测量结果中减去以实现振动补偿。与隔振系统相比，该方法适用于更恶劣的环境，甚至是动态平台。现有技术在进行绝对重力加速度测量时，通常基于宽频带地震仪进行同步振动观测。

现有技术中有利用放置在参考棱镜旁边的30s～70Hz的测振仪同步测量地面振动位移，将该位移信号变换到频域后在每个频点上运用传递函数进行校正，然后变换到时域信号进行波形拼接和基线修正得到反演后的位移信号，通过判断与自由落体相对于参考棱镜的下落位移信号的方向相同或者相反进行扣除，得到自由落体在下落时间内的实际下落位移，对三组以上下落时间及其对应实际下落位移的数据组进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值，然而，该方法存在以下问题：(1)宽频带地震仪的高频带宽不足(一般为50Hz，个别产品可达到100Hz)，不能有效用于校正高频振动导致的测量误差；(2)宽频带地震仪高频端频率特性的校正及校正误差的影响；(3)在处理干涉条纹采集数据时，较高频率的振动干扰在解算过程中可能以频率混叠的形式出现。

现有技术中还有将参考棱镜放置在自主研发的惯性悬挂系统上，该系统是一个单级弹簧减振系统，在隔离高频振动干扰的同时，采集低频振动干扰信号运用“划线选点”算法进行振动抑制。背景噪声对参考棱镜的影响分为线性干扰和非线性干扰两种。而重力加速度是对落体位移相对于时间的二次微分，其中，线性干扰的二次微分为零，而非线性干扰的二次微分后仍然存在，“划线选点”算法利用一簇斜率相同的平行直线与记录到的参考棱镜振动曲线相交，通过提取这些交点的时间信息，选取自由落体下落轨迹上相对应的时间-位移数据对，利用最小二乘拟合法计算重力加速度，实现振动干扰抑制。该方法理论上为改进的干涉条纹过零点检测算法，在基本过零点检测算法基础上丢弃了更多的观测数据，并且利用单级弹簧减振系统隔离高频振动干扰增加了测量设备的成本和测量参数的复杂性。

因此，如何更加有效地对地震仪观测频带之外的高频段噪声进行抑制，提高绝对重力加速度测量准确度，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

本发明公开了一种绝对重力加速度的补偿方法，用以解决现有技术中不能有效地对地震仪观测频带之外的高频段噪声进行抑制，重力加速度测量准确度低的技术问题，包括：

记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列；

根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列；

基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列；

根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

优选的，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，具体为：

根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，所述测试数据为基于预设测试信号获取的所述地震仪在预设频带范围内的测试数据；

基于所述预设传递函数关系将所述校正振动干扰速度量序列转换为振动干扰加速度序列，所述预设传递函数关系为所述地震仪的速度传递函数和加速度传递函数的关系；

根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

优选的，根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，具体为：

将所述振动干扰加速度序列对应的第一时间序列和所述第二重力加速度序列对应的第二时间序列对齐；

基于将所述第二重力加速度序列减去所述振动干扰加速度序列确定第三重力加速度序列，并将所述第三重力加速度序列的平均值作为所述补偿的结果。

优选的，所述测试数据包括所述地震仪的灵敏度和幅频特性，根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，具体为：

根据所述灵敏度和所述幅频特性确定所述地震仪的自振周期和阻尼；

根据所述自振周期和所述阻尼构建校正传递函数；

基于冲击响应不变法建立所述校正传递函数对应的数字滤波器，并基于所述数字滤波器对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成所述校正振动干扰速度量序列。

优选的，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列，具体为：

根据预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列确定多个窗口采样序列；

基于所述窗口采样序列的解析信号确定窗口重力加速度，并将各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列作为所述第一重力加速度序列。

相应地，本发明还提出了一种绝对重力加速度的补偿设备，所述设备包括：

记录模块，记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列；

确定模块，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列；

调整模块，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列；

补偿模块，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

优选的，所述补偿模块，具体用于：

根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，所述测试数据为基于预设测试信号获取的所述地震仪在预设频带范围内的测试数据；

基于所述预设传递函数关系将所述校正振动干扰速度量序列转换为振动干扰加速度序列，所述预设传递函数关系为所述地震仪的速度传递函数和加速度传递函数的关系；

根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

优选的，所述补偿模块，还具体用于：

将所述振动干扰加速度序列对应的第一时间序列和所述第二重力加速度序列对应的第二时间序列对齐；

基于将所述第二重力加速度序列减去所述振动干扰加速度序列确定第三重力加速度序列，并将所述第三重力加速度序列的平均值作为所述补偿的结果。

优选的，所述测试数据包括所述地震仪的灵敏度和幅频特性，所述补偿模块，还具体用于：

根据所述灵敏度和所述幅频特性确定所述地震仪的自振周期和阻尼；

根据所述自振周期和所述阻尼构建校正传递函数；

基于冲击响应不变法建立所述校正传递函数对应的数字滤波器，并基于所述数字滤波器对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成所述校正振动干扰速度量序列。

优选的，所述确定模块，具体用于：

根据预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列确定多个窗口采样序列；

基于所述窗口采样序列的解析信号确定窗口重力加速度，并将各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列作为所述第一重力加速度序列。

本发明公开了一种绝对重力加速度的补偿方法和设备，该方法包括：记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，从而有效地对地震仪观测频带之外的高频段噪声进行抑制，并通过充分利用落体下落过程中采集的所有干涉条纹数据，避免了过零点算法丢弃过零点之外的其它数据的缺陷，提高了绝对重力加速度测量准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提出的一种绝对重力加速度的补偿方法的流程示意图；

图2示出了本发明另一实施例提出的一种绝对重力加速度的补偿方法的流程示意图；

图3示出了本发明实施例中提出的一种绝对重力加速度的补偿设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如背景技术中所述，高精度绝对重力仪的研发中，地面振动抑制是解算绝对重力值的核心过程，也是提高绝对重力仪测量精度的关键技术。对振动干扰的抑制作为重力仪的子系统具有相对的独立性，国内外学者主要从参考棱镜硬件隔振和振动补偿算法两方面开展提高仪器的抗噪声能力的研究工作。

在现有技术中，针对振动干扰的抑制主要分为两种方法，其中一种为利用放置在参考棱镜旁边的30s～70Hz的测振仪同步测量地面振动位移，将该位移信号变换到频域后在每个频点上运用传递函数进行校正，然后变换到时域信号进行波形拼接和基线修正得到反演后的位移信号，通过判断与自由落体相对于参考棱镜的下落位移信号的方向相同或者相反进行扣除，得到自由落体在下落时间内的实际下落位移，对三组以上下落时间及其对应实际下落位移的数据组进行最小二乘法拟合，得到重力加速度g的数值，然而，该方法存在以下问题：(1)宽频带地震仪的高频带宽不足(一般为50Hz，个别产品可达到100Hz)，不能有效用于校正高频振动导致的测量误差；(2)宽频带地震仪高频端频率特性的校正及校正误差的影响；(3)在处理干涉条纹采集数据时，较高频率的振动干扰在解算过程中可能以频率混叠的形式出现。

而另外一种为将参考棱镜放置在自主研发的惯性悬挂系统上，该系统是一个单级弹簧减振系统，在隔离高频振动干扰的同时，采集低频振动干扰信号运用“划线选点”算法进行振动抑制，但是该方法在基本过零点检测算法基础上丢弃了更多的观测数据，并且利用单级弹簧减振系统隔离高频振动干扰增加了测量设备的成本和测量参数的复杂性。

因此，本申请提出一种绝对重力加速度的补偿方法和设备，用于解决现有技术中绝对重力加速度测量准确度低的问题，所述方法包括：

步骤S101，记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列。

具体的，为了减少振动干扰的影响，需要通过激光干涉绝对重力仪采集下落物体在自由落体时产生的干涉条纹采样序列，同时需要地震仪同步观测振动干扰产生的数据，即所述第一振动干扰速度序列，基于对所述干涉条纹采样序列与所述第一振动干扰速度系列的进一步处理，从而实现减少振动干扰的影响。

步骤S102，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列。

具体的，在获取到所述干涉条纹采样序列后，基于所述采样序列确定对应的第一重力加速度序列。

为了准确的确定所述第一重力加速度序列，在本申请的优选实施例中，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列，具体为：

根据预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列确定多个窗口采样序列；

基于所述窗口采样序列的解析信号确定窗口重力加速度，并将各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列作为所述第一重力加速度序列。

在本申请的优选实施例中，预先设置有窗口时长与平移时长，所述窗口时长与平移时长的取值可以根据实际需要进行选取，所述窗口时长或所述平移时长的取值不同并不影响本申请的保护范围。

通过上述确定的窗口时长与平移时长对所述干涉条纹采样序列进行截取，通过截取操作生成多个窗口采样序列，进而获取多个所述窗口采样序列的解析信号，通过所述解析信号确定多个所述窗口采样序列对应的窗口重力加速度，并将所述窗口重力加速度组合为重力加速度序列，所述重力加速度序列即为第一重力加速度序列。

需要说明的是，所述解析信号是没有负频率分量的复值函数。解析信号的实部和虚部是由希尔伯特变换相关联的实值函数，相位是对于一个波，特定的时刻在它循环中的位置：一种它是否在波峰、波谷或它们之间的某点的标度，相位描述信号波形变化的度量，通常以度(角度)作为单位，也称作相角，当信号波形以周期的方式变化，波形循环一周即为360°。

具体的，首先根据得到的解析信号中的实部和虚部来确定窗口采样序列的瞬时相位，并根据下落参数来确定被测落体的自由落体运行轨迹方程，再根据得到瞬时相位和自由落体运动轨迹方程来确定每个窗口重力加速度。

步骤S103，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列。

当频段过高时，宽频段地震仪的误差会变大，频率特性也会偏离理论上的传递函数，同时不容易精准控制，采用扣除的方法，效果无法得到保证，因此在本申请的优选实施例中，通过低通滤波器与采样率对所述第一重力加速度序列与第一振动干扰速度序列进行调整，分别得到第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列，通过所述低通滤波器与预设采样率对对所述第一重力加速度序列与第一振动干扰速度序列进行调整，减少了高频段数据的影响，提高了测量的准确性，降低了误差。

需要说明的是，上述低通滤波器与采样率的具体取值可以根据实际情况灵活确定，所述低通滤波器的参数或采样率的不同并不影响本申请的保护范围。

步骤S104，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

在通过上述步骤生成所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列后，基于所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

为了准确对所述落体的重力加速度进行补偿，在本申请的优选实施例中，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，具体为：

根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，所述测试数据为基于预设测试信号获取的所述地震仪在预设频带范围内的测试数据；

基于所述预设传递函数关系将所述校正振动干扰速度量序列转换为振动干扰加速度序列，所述预设传递函数关系为所述地震仪的速度传递函数和加速度传递函数的关系；

根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

具体的，根据预设测试信号获取所述地震仪在预设频带范围内的测试数据，并根据所述测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正。

在本申请的优选实施例中，预设有所述地震仪的速度传递函数与加速度传递函数的关系，即所述预设传递函数关系，基于所述预设传递函数关系将所述校正振动干扰速度量序列转换为振动干扰加速度序列，将速度量变为加速度量，便于后续对所述落体的加速度进行补偿。

最后，根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

为了准确生成校正振动干扰速度量序列，在本申请的优选实施例中，所述测试数据包括所述地震仪的灵敏度和幅频特性，根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，具体为：

根据所述灵敏度和所述幅频特性确定所述地震仪的自振周期和阻尼；

根据所述自振周期和所述阻尼构建校正传递函数；

基于冲击响应不变法建立所述校正传递函数对应的数字滤波器，并基于所述数字滤波器对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成所述校正振动干扰速度量序列。

在本申请的优选实施例中，所述测试数据具体包括所述地震仪的灵敏度和幅频特性，根据所述地震仪的灵敏度和幅频特性确定所述地震仪的自振周期和阻尼，并基于所述自振周期和阻尼构建校正传递函数。

由于低频段的数据同样对所述地震仪的数据产生影响，所以基于冲击响应不变法建立所述校正传递函数对应的数字滤波器，并基于所述数字滤波器对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成所述校正振动干扰速度量序列。

通过构建所述校正传递函数对应的数字滤波器，进一步滤除了低频段数据，提高了数据的准确性，减少了误差。

为了准确对所述落体的重力加速度进行补偿，在本申请的优选实施例中，根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，具体为：

将所述振动干扰加速度序列对应的第一时间序列和所述第二重力加速度序列对应的第二时间序列对齐；

基于将所述第二重力加速度序列减去所述振动干扰加速度序列确定第三重力加速度序列，并将所述第三重力加速度序列的平均值作为所述补偿的结果。

具体的，获取所述振动干扰加速度序列对应的第一时间序列与所述第二重力加速度序列对应的第二时间序列，将所述第一时间序列与第二时间序列按照时间一一对齐，在对齐后，将所述第二重力加速度序列减去所述振动干扰加速度序列确定第三重力加速度序列，并对所述第三重力加速度序列做平均值计算，将得到的平均值作为补偿的最终结果。

通过应用以上技术方案，记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，从而有效地对地震仪观测频带之外的高频段噪声进行抑制，并通过充分利用落体下落过程中采集的所有干涉条纹数据，避免了过零点算法丢弃过零点之外的其它数据的缺陷，提高了绝对重力加速度测量准确度。

为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。

本发明实施例提出了一种绝对重力加速度的补偿方法，如图2所示，记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，从而有效地对地震仪观测频带之外的高频段噪声进行抑制，提高绝对重力加速度测量准确度。

上述方法具体步骤如下：

1)记录数据

第一步，记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由落体过程中产生的干涉条纹采样序列，以及地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列。

第二步，通过多周期分段解算得到第一重力加速度序列，所述多周期分段解算具体为预设窗口时长与平移时长，基于所述窗口时长与平移时长将所述干涉条纹采样序列截取为多个窗口采样序列，通过所述多个窗口采样序列确定第一重力加速度序列。

例如重力仪在测量的过程中，自由落体的运行时间约为0.2s，看作最大周期，则对应频率下限为5Hz，设窗口时长大小取0.1ms，每次平移0.05ms，每个窗口计算一个绝对重力值，则采样率为20kHz，频率上限为10kHz。

2)序列调整

为控制宽频带地震仪的在高频段的误差，对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列采用数字滤波器滤除30Hz以上的高频段噪声，在50s～15Hz频段，宽频带地震仪的指标最好，超出该频段的数据用滤波器去除，高频段使用低通滤波器，截止频率取为15Hz，过渡带设置为15Hz～30Hz。

根据滑动窗口的设计可知，第一重力加速度序列的采样率为20kHz，在保持原始采样时刻的前提下，进行等时间间隔降低采样率到200sps，并通过低通滤波器对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行滤波，通过上述调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列。

3)转换校正

由于第二振动干扰速度序列会受到低频段数据的影响，所以需要对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，利用测试信号对宽频带地震仪进行测试，得到地震仪在10Hz-50Hz频带内各频点的灵敏度和幅频特性，从而对所述第二振动干扰速度量序列进行修正，生成校正振动干扰速度量序列，由于干扰数据为低频段数据，所以采用二阶IIR高通滤波器。

由于所述校正振动干扰速度量序列为速度序列，需要转化为加速度序列，才可以进行绝对重力加速度的补偿，在本申请的优选实施例中，通过预设传递函数关系将所述校正振动干扰速度量序列转换为振动干扰加速度序列，所述预设传递函数关系为所述地震仪的速度传递函数和加速度传递函数的关系。

4)重力加速度补偿

第一步，将所述振动干扰加速度序列与所述第二重力加速度基于时间进行对齐。

第二步，将所述第二重力加速度序列减去所述振动干扰加速度序列，并获取对应的第三重力加速度序列。

第三步，将所述第三重力加速度序列取平均值，并将所述平均值作为补偿结果，所述补偿结果为单次测量结果，可以多次重复测量，并基于多次测量的补偿结果输出整点值。

通过应用以上技术方案，记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，从而有效地对地震仪观测频带之外的高频段噪声进行抑制，并通过充分利用落体下落过程中采集的所有干涉条纹数据，避免了过零点算法丢弃过零点之外的其它数据的缺陷，提高了绝对重力加速度测量准确度，本发明使绝对重力仪达到在高于0.03Hz的频段实现不低于50dB的噪声抑制能力，在相对安静的场址，振动噪声可衰减至低于

为了达到以上技术目的，本申请实施例还提出了一种绝对重力加速度的补偿设备，如图3所示，所述设备包括：

记录模块301，记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列；

确定模块302，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列；

调整模块303，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列；

补偿模块304，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

在具体的应用场景中，所述补偿模块304，具体用于：

根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，所述测试数据为基于预设测试信号获取的所述地震仪在预设频带范围内的测试数据；

基于所述预设传递函数关系将所述校正振动干扰速度量序列转换为振动干扰加速度序列，所述预设传递函数关系为所述地震仪的速度传递函数和加速度传递函数的关系；

根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

在具体的应用场景中，所述补偿模块304，还具体用于：

将所述振动干扰加速度序列对应的第一时间序列和所述第二重力加速度序列对应的第二时间序列对齐；

基于将所述第二重力加速度序列减去所述振动干扰加速度序列确定第三重力加速度序列，并将所述第三重力加速度序列的平均值作为所述补偿的结果。

在具体的应用场景中，所述测试数据包括所述地震仪的灵敏度和幅频特性，所述补偿模块304，还具体用于：

根据所述灵敏度和所述幅频特性确定所述地震仪的自振周期和阻尼；

根据所述自振周期和所述阻尼构建校正传递函数；

基于冲击响应不变法建立所述校正传递函数对应的数字滤波器，并基于所述数字滤波器对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成所述校正振动干扰速度量序列。

在具体的应用场景中，所述确定模块302，具体用于：

根据预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列确定多个窗口采样序列；

基于所述窗口采样序列的解析信号确定窗口重力加速度，并将各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列作为所述第一重力加速度序列。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种绝对重力加速度的补偿方法，其特征在于，所述方法包括：

记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列；

根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列；

基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列；

根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，具体为：

根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，所述测试数据为基于预设测试信号获取的所述地震仪在预设频带范围内的测试数据；

基于所述预设传递函数关系将所述校正振动干扰速度量序列转换为振动干扰加速度序列，所述预设传递函数关系为所述地震仪的速度传递函数和加速度传递函数的关系；

根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿，具体为：

将所述振动干扰加速度序列对应的第一时间序列和所述第二重力加速度序列对应的第二时间序列对齐；

基于将所述第二重力加速度序列减去所述振动干扰加速度序列确定第三重力加速度序列，并将所述第三重力加速度序列的平均值作为所述补偿的结果。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测试数据包括所述地震仪的灵敏度和幅频特性，根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，具体为：

根据所述灵敏度和所述幅频特性确定所述地震仪的自振周期和阻尼；

根据所述自振周期和所述阻尼构建校正传递函数；

基于冲击响应不变法建立所述校正传递函数对应的数字滤波器，并基于所述数字滤波器对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成所述校正振动干扰速度量序列。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列，具体为：

根据预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列确定多个窗口采样序列；

基于所述窗口采样序列的解析信号确定窗口重力加速度，并将各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列作为所述第一重力加速度序列。

6.一种绝对重力加速度的补偿设备，其特征在于，所述设备包括：

记录模块，记录激光干涉绝对重力仪中落体在自由下落过程中产生的干涉条纹采样序列和地震仪同步观测的第一振动干扰速度序列；

确定模块，根据所述干涉条纹采样序列确定第一重力加速度序列；

调整模块，基于预设低通滤波器和预设采样率分别对所述第一重力加速度序列和所述第一振动干扰速度序列进行调整，确定第二重力加速度序列和第二振动干扰速度序列；

补偿模块，根据所述第二重力加速度序列和所述第二振动干扰速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述补偿模块，具体用于：

根据所述地震仪的测试数据对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成校正振动干扰速度量序列，所述测试数据为基于预设测试信号获取的所述地震仪在预设频带范围内的测试数据；

基于所述预设传递函数关系将所述校正振动干扰速度量序列转换为振动干扰加速度序列，所述预设传递函数关系为所述地震仪的速度传递函数和加速度传递函数的关系；

根据所述振动干扰加速度序列和所述第二重力加速度序列对所述落体的重力加速度进行补偿。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述补偿模块，还具体用于：

将所述振动干扰加速度序列对应的第一时间序列和所述第二重力加速度序列对应的第二时间序列对齐；

基于将所述第二重力加速度序列减去所述振动干扰加速度序列确定第三重力加速度序列，并将所述第三重力加速度序列的平均值作为所述补偿的结果。

9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述测试数据包括所述地震仪的灵敏度和幅频特性，所述补偿模块，还具体用于：

根据所述灵敏度和所述幅频特性确定所述地震仪的自振周期和阻尼；

根据所述自振周期和所述阻尼构建校正传递函数；

基于冲击响应不变法建立所述校正传递函数对应的数字滤波器，并基于所述数字滤波器对所述第二振动干扰速度量序列进行校正，生成所述校正振动干扰速度量序列。

10.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

根据预设窗口时长和预设平移时长依次截取所述干涉条纹采样序列确定多个窗口采样序列；

基于所述窗口采样序列的解析信号确定窗口重力加速度，并将各所述窗口重力加速度对应的重力加速度序列作为所述第一重力加速度序列。

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