航空重力仪（airborne gravimeter）是指安装在飞行器（飞机或直升机）上进行重力测量的仪器。由于飞机的飞行和动作，使仪器相对地球表面运动，改变了地球自转产生的加速度，对重力测量影响很大，需进行相对速度改正。因此，航空重力仪一般除包括测量重力的重力仪之外，还包括安装重力仪的陀螺平台、 测量飞机姿态的高精度的相对定位系统、 数据处理系统（含软件）、数据收录系统和导航定位系统等其他设备。由于其速度快，可在人们难于工作地区作业。本次活动，我们有幸邀请到了祝燕华老师来为我们讲解航空重力仪的发展，应用及前景，以及祝老师对我们本科生的一些期望和祝福。
01 人物介绍
祝燕华
祝燕华，博士，东南大学仪器科学与工程学院副教授，惯性技术学会会员。国家重点研发计划三轴平台式航空重力仪数据后处理方法研究（已结题）主持；国家自然科学基金青年基金项目自然矢量辅助惯性的洋面长航时自主导航技术研究（已结题）主持；江苏省自然科学基金青年基金项目海洋动基座重力实时测量与匹配方法研究（已结题）主持；国防科技重点实验室基金项目高精度捷联惯导系统重力场误差补偿技术（已结题）主持。
02 采访内容
Q1 祝老师您好，自上世纪90年代航空重力仪就已经投入开始实用，但是大家对它的了解很少。那么这个航空重力仪的设计目的是什么呢？
祝：地球重力场数据是国家的重要战略资源，对于现代国防、资源勘探、空间科学、海洋科学、大地测量学、地球物理学和地球动力学等领域均具有重要意义。重力仪的设计目的主要是进行重力测量，获取地球重力场数据。
航空重力测量是利用航空重力仪、差分全球导航卫星系统等进行空中连续、 均匀、中高频动态重力测量，是陆地、海洋和卫星重力测量的重要拓展和补充， 对人员难以达到的沙漠、沼泽、山川、原始森林、河湖、海洋等地区可实现重力测量，此外还具有测量速度快、覆盖范围广、效率高、成本低等特点。
Q2 在查阅了相关的资料后了解到航空重力仪分为海/空重力仪，航空惯性基准重力仪，航空重力梯度仪。那么他们之间最大的区别是什么呢？
祝：一般航空重力测量主要使用的仪器包括航空重力仪和航空重力梯度仪，它们的构成和工作原理不同。
航空重力测量系统主要由航空重力仪和高精度的导航设备组成,前者用于测量重力和因飞机运动等因素产生的扰动加速度；后者通常采用性能优良的卫星导航系统，用于确定各种扰动加速度。将这些扰动加速度从总加速度中减去，采用适当的滤波方法即可获得所需的地球重力场信息。
重力梯度仪是通过多个加速度计差分来获取地球重力位场在水平和垂直三个方向的二阶导数，具有更高的分辨率，对地球密度扰动更加敏感，可以获取更小尺度的空间分布特性，能够更加精细地描绘测量区域的重力特征信息，更加显著地突出局部信息。
Q3 目前国内的航空重力仪及其测量技术需要解决哪些关键问题呢？
祝：目前国内用于地球物理勘探的航空重力测量技术还处于起步阶段，许多技术问题亟待解决。最主要的是航空重力仪制造相关技术难度较大，如何提高加速度计的生产精度和可靠性是关键。同时，在航空重力测量的理论和方法上要加强研究，主要包括①高精度获取载体位置、速度和加速度的方法和技术；②减小航空重力测量数据中高频噪声干扰影响的滤波和估值技术；③重力加速度和载体运动加速度的分离技术等。
Q4 那么在我们本科阶段，如果想在将来从事相关方面的研究，我们本科生需要培养什么素养，做出什么努力呢？
祝：无论从事哪个方面的研究工作，基础都非常重要，在本科阶段学好每一门课程，把基础打扎实，同时，积极参加相关的SRTP项目和申请相关老师的毕设课题，抓住机会提高自己的专业素养和实践能力，“学的多不如用的多”，“看的多不如做的多”，所以，在丰富理论知识的同时更要深入到具体的项目研究中，才能有更大的收获。
03 总结&预告
祝燕华老师在访谈中为我们介绍了航空重力仪的概念与应用等，提出了目前相关研究的方向以及所遇到的问题。也为我们本科生提出了一些学业上的建议，打好基础，多多参与科研活动，“学的多不如用的多，看的多不如做的多”，积极将所学转化到应用当中去。
今日份访谈结束，精彩仍在继续。让我们一同期待李煊鹏老师的访谈之“仪科知多少”（第十七期）| AI+电磁信号——面向电磁大数据的信号分选和个体识别吧！
来源|东大仪科公众号
