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The influence of the Earth's magnetic field on strapdown inertial gravimetry using Q-Flex accelerometers: static and dynamic experiments

Johann, Felix ; Becker, David ; Becker, Matthias ; Hoss, Matthias ; Löwer, Alexander ; Förste, Christoph (2024)
The influence of the Earth's magnetic field on strapdown inertial gravimetry using Q-Flex accelerometers: static and dynamic experiments.
In: Journal of Geodesy, 2021, 95 (9)
doi: 10.26083/tuprints-00023440
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

In recent strapdown airborne and shipborne gravimetry campaigns with servo accelerometers of the widely used Q-Flex type, results have been impaired by heading-dependent measurement errors. This paper shows that the effect is, in all likelihood, caused by the sensitivity of the Q-Flex type sensor to the Earth’s magnetic field. In order to assess the influence of magnetic fields on the utilised strapdown IMU of the type iMAR iNAV-RQH-1003, the IMU has been exposed to various magnetic fields of known directions and intensities in a 3-D Helmholtz coil. Based on the results, a calibration function for the vertical accelerometer is developed. At the example of five shipborne and airborne campaigns, it is outlined that under specific circumstances the precision of the gravimetry results can be strongly improved using the magnetic calibration approach: The non-adjusted RMSE at repeated lines decreased from 1.19 to 0.26 mGal at a shipborne campaign at Lake Müritz, Germany. To the knowledge of the authors, a significant influence of the Earth’s magnetic field on strapdown inertial gravimetry is demonstrated for the first time.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Johann, Felix ; Becker, David ; Becker, Matthias ; Hoss, Matthias ; Löwer, Alexander ; Förste, Christoph
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: The influence of the Earth's magnetic field on strapdown inertial gravimetry using Q-Flex accelerometers: static and dynamic experiments
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 18 März 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: September 2021
Ort der Erstveröffentlichung: Berlin ; Heidelberg
Verlag: Springer
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of Geodesy
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 95
(Heft-)Nummer: 9
Kollation: 15 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00023440
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23440
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

In recent strapdown airborne and shipborne gravimetry campaigns with servo accelerometers of the widely used Q-Flex type, results have been impaired by heading-dependent measurement errors. This paper shows that the effect is, in all likelihood, caused by the sensitivity of the Q-Flex type sensor to the Earth’s magnetic field. In order to assess the influence of magnetic fields on the utilised strapdown IMU of the type iMAR iNAV-RQH-1003, the IMU has been exposed to various magnetic fields of known directions and intensities in a 3-D Helmholtz coil. Based on the results, a calibration function for the vertical accelerometer is developed. At the example of five shipborne and airborne campaigns, it is outlined that under specific circumstances the precision of the gravimetry results can be strongly improved using the magnetic calibration approach: The non-adjusted RMSE at repeated lines decreased from 1.19 to 0.26 mGal at a shipborne campaign at Lake Müritz, Germany. To the knowledge of the authors, a significant influence of the Earth’s magnetic field on strapdown inertial gravimetry is demonstrated for the first time.

Freie Schlagworte: Gravimetry, Strapdown, Magnetic field, Q-Flex, IMU
ID-Nummer: Artikel-ID: 107
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-234400
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 520 Astronomie, Kartographie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Geodäsie
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Geodäsie > Physikalische Geodäsie und Satellitengeodäsie
Hinterlegungsdatum: 18 Mär 2024 13:42
Letzte Änderung: 19 Mär 2024 07:28
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