基于双干涉仪的自由落体绝对重力测量

摘要

为了避免用光学干涉法测量自由落体绝对重力过程中落体旋转对测量结果准确度的影响,提出了基于双干涉仪的绝对重力测量方法.介绍了落体旋转影响绝对重力测量结果的机理,提出了对同时测量的两组干涉仪数据进行融合处理的方法.根据预先设定的重力值,双干涉仪中落体上、下反射棱镜光心与质心垂直方向的初始高度差,以及随机生成的每次测量对应的角速度序列和振动引起的上、下干涉仪重力测量偏差序列,进行了仿真计算.结果表明:光心-质心的距离为2.5 mm的双干涉仪通过数据融合处理得到的重力测量结果的偏差约为0.5 μGal,标准偏差约为0.3 μGal,与现有调校落体光心-质心的方法得到的结果相当.选择合适的上、下棱镜光心质心距离可以更好地消减落体旋转对测量结果的影响,将其分别设计为±3 mm时,用双干涉法数据融合得到的重力值偏差小于1 μGal,满足相关领域对精密重力测量的需求.