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Airborne LaCoste & Romberg gravimetry: a space domain approach / M. Abbasi in Journal of geodesy, vol 81 n° 4 (April 2007)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 81 n° 4 (April 2007) . - pp 269 - 283 Titre : Airborne LaCoste & Romberg gravimetry: a space domain approach Type de document : Article/Communication Auteurs : M. Abbasi, Auteur ; Jean-Pierre Barriot, Auteur ; Jérome Verdun , Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : pp 269 - 283 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] équation différentielle [Termes IGN] équation intégrale [Termes IGN] filtre passe-bas [Termes IGN] gravimétrie aérienne [Termes IGN] levé gravimétrique [Termes IGN] matrice de covariance [Termes IGN] méthode des moindres carrés [Termes IGN] modèle de géopotentiel Résumé : (Auteur) This paper introduces a new approach to reduce the airborne gravity data acquired by a LaCoste & Romberg (L&R) air/sea gravimeter, or other similar gravimeters. The acceleration exerted on the gravimeter is the sum of gravity and the vertical and Eötvös accelerations of the aircraft. The L&R gravimeter outputs are: (1) the beam position, (2) the spring tension and (3) the cross coupling. Vertical and Eötvös accelerations are computed from GPS-derived aircraft positions. However, the vertical perturbing acceleration sensed by the gravimeter is not the same as the one sensed by the aircraft (via GPS). A determination of the aircraft-to-sensor transfer function is necessary. The second-order differential equation of the motion of the gravimeter’s beam mixes all the input and output parameters of the gravimeter. Conventionally, low-pass filtering in the frequency domain is used to extract the gravity signal, the filter being applied to each flight-line individually. By transforming the differential equation into an integral equation and by introducing related covariance matrices, we develop a new filtering method based on a least-squares approach that is able to take into account, in one stage, the data corresponding to all flight-lines. The a posteriori covariance matrix of the estimated gravity signal is an internal criterion of the precision of the method. As an example, we estimate the gravity values along the flight-lines from an airborne gravity survey over the Alps and introduce an a priori covariance matrix of the gravity disturbances from a global geopotential model. This matrix is used to regularize the ill-posed Fredholm integral equation introduced in this paper. Copyright Springer Numéro de notice : A2007-187 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-006-0107-z En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-006-0107-z Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=28550 [article]

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Etude du traitement de données gravimétriques acquises lors de levés aériens / M. Abbasi (2006)

Public Titre : Etude du traitement de données gravimétriques acquises lors de levés aériens Type de document : Thèse/HDR Auteurs : M. Abbasi, Auteur ; Jean-Pierre Barriot, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2006 Importance : 198 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Toulouse 3, Géodésie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] accélération de la pesanteur [Termes IGN] Alpes occidentales [Termes IGN] filtrage du bruit [Termes IGN] GPS-INS [Termes IGN] gravimètre supraconducteur [Termes IGN] gravimétrie aérienne [Termes IGN] levé gravimétrique [Termes IGN] méthode des moindres carrés [Termes IGN] traitement de données [Termes IGN] vitesse Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) [introduction] [...] Le document est organisé en 3 parties : 1. Instrumentations et systèmes de mesure en gravimétrie aéroportée, 2. Modélisation mathématique, 3. Application dos modèles sur les données. Le Chapitre 1 constitue la présente introduction. Le Chapitre 2 couvre la première partie de la thèse. Il est constitué de 3 sections : les systèmes de mesure GPS, INS et gravimètre. Chaque section explique en bref les éléments de base du système de mesure correspondant. Nous avons d'abord travaillé sur la modélisation mathématique du gravimètre LaCoste & Romberg en dérivant les équations de la dynamique Newtonienne présentées dans un système de coordonnées lié au gravimètre. Le Chapitre 3 décrit cette modélisation, sous la forme d'une équation différentielle. Ensuite au Chapitre 4, à partir de ce modèle mathématique, nous avons développé une nouvelle méthode de filtrage dans le domaine spatial, méthode basée sur la transformation de l'équation différentielle du gravimètre en une équation intégrale. Pour résoudre cette équation, nous avons utilisé la méthode de régularisation en théorie des moindres carrés. Une partie du Chapitre 4 présente le détail des calculs numériques des paramètres nécessaires pour mise en œuvre de notre nouvelle méthode de filtrage. Les données utilisées sont issues du levé Alpin, levé dont le déroulement est rappelé au Chapitre 5. Nous avons enfin appliqué notre méthode de filtrage spatial sur ces données. Une comparaison avec les résultats du filtrage classique est effectuée à la fin de la thèse (Chapitre 6). Note de contenu : 1 Introduction 1.1 La gravimétrie aéroportée 1.2 Les différents systèmes d'acquisition en gravimétrie aéroportée 1.3 Définition du problème 1.4 Organisation du manuscrit 2 Instrumentation et systèmes de mesure en gravimétrie aéroportée 2.1 Le système GPS utilisé en gravimétrie aéroportée 2.1.1 Mesures GPS 2.1.2 Observables différenciées 2.1.3 Combinaison linéaire de mesures 2.1.4 Traitement des données 2.2 Le Système de Navigation Inertielle (INS) 2.2.1 Les types d'accéléromètres 2.2.2 Les type de gyroscopes 2.2.3 Les types d'INS 2.3 Le gravimètre stabilisé de LaCoste & Romberg 2.3.1 Capteur du gravimètre LaCoste & Romberg 2.3.2 La Plate-forme stabilisée 2.3.3 Correction sur la gravité mesurée due à l'imperfection du nivellement 3 Modèle mathématique du fonctionnement du gravimètre 3.1 Référentiels utilisés en gravimétrie mobile 3.2 Vitesse et accélération dans le repère de mesure 3.2.1 Relation pour les vitesses 3.2.2 Relation pour les accélérations 3.3 Equation du capteur gravimétrique LaCoste & Romberg 3.3.1 Application de la deuxième loi de Newton 3.3.2 Equation différentielle du mouvement du fléau 3.3.3 Equation simplifiée du mouvement du fléau 3.3.4 Accélérations parasites dues aux mouvements de l'avion 4 Modélisation de la gravité à partir de mesures aérogravimétriques 4.1 Pré-traitement des données aérogravimétriques 4.1.1 Vérification pour clés lacunes et clés erreurs grossières 4.1.2 Synchronisation des mesures 4.1.3 Analyse spectrale 4.2 Filtrage direct des données aérogravimétriques 4.3 Notre nouvelle approche : l'équation intégrale du gravimètre 4.3.1 De l'équation différentielle à l'équation intégrale 4.3.2 Résoudre l'équation intégrale du gravimètre 4.4 Matrices nécessaires à la solution au sens des moindres carrés 4.4.1 Matrice de covariance a priori des inconnues 4.4.2 Vecteur d'entrée de l'équation intégrale et matrice de covariance associée 4.5 Ajustement des valeurs de la gravité aux points de croisement 5 Le levé aérogravimétrique sur les Alpes Occidentales 5.1 Situation géographique du levé 5.2 L'avion 5.3 Trajectographie de l'avion 5.3.1 Positionnement de l'avion par GPS 5.3.2 La centrale inertielle de navigation 6 Résultats numériques et validations associées 6.1 Pré-traitement 6.1.1 Histogrammes des paramètres 6.1.2 Elimination des lignes de vol incohérentes 6.2 Perturbations de gravité calculées par utilisation de l'équation simplifiée du gravimètre 6.3 Perturbation de gravité calculée avec l'équation différentielle complète du gravimètre 6.4 Perturbation de gravité selon l'équation intégrale du gravimètre 6.4.1 Résultats d'application des équations de contrainte aux points de croisement 6.5 Validation clés cartes clé la perturbation de gravité calculée à l'altitude de vol 7 Conclusion et perspectives A Vitesse et accélération dans le cas de changement de repère B Développement des termes de l'Equation (3.13) : le gravimètre dans 1 repère de Copernic C Expressions de l'accélération verticale et l'accélération Eötvös exercée sur l'avion D La méthode d'Helmert pour l'estimation des facteurs de variance E La différentiation de séries chronologiques et l'estimation des matrices de covariance associées F Equations des contraintes aux points de croisements Numéro de notice : 14036 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Géodésie : Toulouse 3 : 2006 Organisme de stage : Laboratoire de Dynamique Terrestre et Planétaire nature-HAL : Thèse DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45236

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