gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya / Gyroscopy and Navigation0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.2015.23.3.003-012gyroscopy-405Research ArticleСтатьиАбсолютные баллистические гравиметрыАbsolute ballistic gravimeter, acceleration of gravityВитушкинЛ. Ф.

Витушкин Леонид Федорович, доктор технических наук, начальник лаборатории.

ВНИИ метрологии им. Д.И.Менделеева, Университет ИТМО (С.-Петербург).Russian Federation201519122025233312Copyright © Витушкин Л.Ф., 20252025Витушкин Л.Ф.Витушкин Л.Ф.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/405

Принцип действия современных баллистических гравиметров основан на измерении параметров движения макроскопического пробного тела или облака холодных атомов в гравитационном поле и вычислении ускорения свободного падения по измеренным параметрам движения из уравнения движения пробного объекта. Число транспортабельных баллистических гравиметров в мире приближается к двумстам, а погрешность лучших гравиметров приближается к нескольким единицам 10-8 м·с-2. Развивается система метрологического обеспечения абсолютных гравиметров. Совершенствование абсолютных гравиметров позволит, в частности, применять их на подвижном основании.

Operating principle of modern ballistic gravimeters is based on the measurement of motion parameters of a macroscopic test body or a cloud of cold atoms in the field and calculation of free-fall using the measured motion parameters from the test body motion equation. There are about 200 transportable ballistic gravimeters in the world, the best of which feature uncertainty of a few units of 10-8 ms-2. Metrological assurance system for absolute gravimeters is being developed. Improvements in absolute gravimeters will allow their use on moving platforms.

Абсолютный баллистический гравиметрускорение свободного паденияReferencesVIM - International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms, JCGM, 2008 (see also: http://www.bipm.org/en/publications/guides/vim.html)VIM - International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms, JCGM, 2008 (see also: http://www.bipm.org/en/publications/guides/vim.html)Bordé Ch.J. Atomic clocks and inertial sensors, Metrologia, 2002, vol. 39, n. 35, pp. 435-463. 3. Peters, A., Chung, K.Y., Chu, S., 2001, High-precision gravity measurements using atom interferometry, Metrologia, vol. 38, 25-61.Bordé Ch.J. Atomic clocks and inertial sensors, Metrologia, 2002, vol. 39, n. 35, pp. 435-463. 3. Peters, A., Chung, K.Y., Chu, S., 2001, High-precision gravity measurements using atom interferometry, Metrologia, vol. 38, 25-61.Merlet S., Gouët J.Le, Bodart Q., Clairon A., Landgragin A., Pereira F.Dos Santos, Rouchon P., Operating an atom interferometer beyond its linear range, Metrologia, 2009, vol. 46, n. 1, pp 87-94.Merlet S., Gouët J.Le, Bodart Q., Clairon A., Landgragin A., Pereira F.Dos Santos, Rouchon P., Operating an atom interferometer beyond its linear range, Metrologia, 2009, vol. 46, n. 1, pp 87-94.De Angelis M., Bertoldi A., Cacciapuoti L., Giorgini A., Lamporesi G., Prevedelli M., Saccorotti G., Sorrentino F., Tino G.M. Precision gravimetry with atomic sensors, Meas.Sci.Technol, 2009, vol. 20, n 2, 022001.De Angelis M., Bertoldi A., Cacciapuoti L., Giorgini A., Lamporesi G., Prevedelli M., Saccorotti G., Sorrentino F., Tino G.M. Precision gravimetry with atomic sensors, Meas.Sci.Technol, 2009, vol. 20, n 2, 022001.Jiang Z., Pálinkáš V., Francis O., Baumann H., Mäkinen J., Vitushkin L., Merlet S., Tisserand L., Jousset P., Rothleitner C., Becker M., Robertsson L., Arias E.F. On the gravimetric contribution to watt balance experiments, Metrologia, vol. 50, 2013, n. 5, pp 452-471.Jiang Z., Pálinkáš V., Francis O., Baumann H., Mäkinen J., Vitushkin L., Merlet S., Tisserand L., Jousset P., Rothleitner C., Becker M., Robertsson L., Arias E.F. On the gravimetric contribution to watt balance experiments, Metrologia, vol. 50, 2013, n. 5, pp 452-471.Global Geodetic Observing System, Meeting the Requirements of a Global Society on a Changing Planet in 2020, Hans-Peter Plag, Michael Pearlman, Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA, USA (Eds.), Springer, 2009, 332 p.Global Geodetic Observing System, Meeting the Requirements of a Global Society on a Changing Planet in 2020, Hans-Peter Plag, Michael Pearlman, Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, MA, USA (Eds.), Springer, 2009, 332 p.Cook A.H. The absolute determination of the acceleration due to gravity, METROLOGIA, 1965, vol. 1, n. 3, pp 84-114.Cook A.H. The absolute determination of the acceleration due to gravity, METROLOGIA, 1965, vol. 1, n. 3, pp 84-114.Crossley D., Hinderer J., Riccardi U. The measurement of surface gravity, Reports on Progress in Physics, 2013, vol. 76, 046101, pp 1-47.Crossley D., Hinderer J., Riccardi U. The measurement of surface gravity, Reports on Progress in Physics, 2013, vol. 76, 046101, pp 1-47.Timmen L. Absolute and relative gravimetry, in G.Xu (ed.), Sciences of Geodesy - I, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010, pp 1-48.Timmen L. Absolute and relative gravimetry, in G.Xu (ed.), Sciences of Geodesy - I, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010, pp 1-48.Faller J.E. The measurement of little g: a fertile ground for precision measurement science, J.of Research of the NIST, 2005, vol. 110, n. 6, pp 559-581.Faller J.E. The measurement of little g: a fertile ground for precision measurement science, J.of Research of the NIST, 2005, vol. 110, n. 6, pp 559-581.Niebauer T.M., Sasagawa G.S., Faller J.E., Hilt R., Klopping F. A new generation of absolute gravimeters, Metrologia, 1995, vol. 32, n 3, pp 159-180.Niebauer T.M., Sasagawa G.S., Faller J.E., Hilt R., Klopping F. A new generation of absolute gravimeters, Metrologia, 1995, vol. 32, n 3, pp 159-180.Germak A., Desogus S., Origlia C. Interferometer for the IMGC rise-and-fall gravimeter, Metrologia, 2002, vol. 39, n.5, pp 471-475.Germak A., Desogus S., Origlia C. Interferometer for the IMGC rise-and-fall gravimeter, Metrologia, 2002, vol. 39, n.5, pp 471-475.Niebauer T.V., Hollander W.J., Faller J.E. Absolute gravity inline measuring apparatus incorporating improved operating features, USA Patent № 5351122, date of patent Sep.27, 1994.Niebauer T.V., Hollander W.J., Faller J.E. Absolute gravity inline measuring apparatus incorporating improved operating features, USA Patent № 5351122, date of patent Sep.27, 1994.Арнаутов Г.П., Калиш Е.Н., Смирнов М.Г., Стусь Ю.Ф., Тарасюк В.Г. Баллистический гравиметр, Авторское свидетельство СССР SU 1563432, G 01 V 7/14, 1 августа 1988 г.Арнаутов Г.П., Калиш Е.Н., Смирнов М.Г., Стусь Ю.Ф., Тарасюк В.Г. Баллистический гравиметр, Авторское свидетельство СССР SU 1563432, G 01 V 7/14, 1 августа 1988 г.Витушкин Л.Ф., Орлов О.А. Абсолютный баллистический гравиметр АБГ ВНИИМ-1 разработки ВНИИМ имени Д.И.Менделеева, Гироскопия и навигация. 2014, №. 2, с. 95-101.Витушкин Л.Ф., Орлов О.А. Абсолютный баллистический гравиметр АБГ ВНИИМ-1 разработки ВНИИМ имени Д.И.Менделеева, Гироскопия и навигация. 2014, №. 2, с. 95-101.Витушкин Л.Ф., Орлов О.А. Абсолютный баллистический гравиметр, Патент на изобретение № 2475786 с приоритетом от 06 мая 2011 г.Витушкин Л.Ф., Орлов О.А. Абсолютный баллистический гравиметр, Патент на изобретение № 2475786 с приоритетом от 06 мая 2011 г.Vitouchkine A.L., Faller J.E. Measurement results with a small cam-driven absolute gravimeter, Metrologia, 2002, vol. 39, n 2, p. 465-469.Vitouchkine A.L., Faller J.E. Measurement results with a small cam-driven absolute gravimeter, Metrologia, 2002, vol. 39, n 2, p. 465-469.Faller J., Niebauer T., Vitouchkine A. Rotary cam driven free fall dropping chamber mechanism, Patent USA № 6298722, date of patent: Oct. 9, 2001.Faller J., Niebauer T., Vitouchkine A. Rotary cam driven free fall dropping chamber mechanism, Patent USA № 6298722, date of patent: Oct. 9, 2001.Germak A.., Desogus S., Origlia C. Interferometer for the IMGC rise-and-fall absolute gravimeter, Metrologia, vol.39, n 5, pp 471-475.Germak A.., Desogus S., Origlia C. Interferometer for the IMGC rise-and-fall absolute gravimeter, Metrologia, vol.39, n 5, pp 471-475.Canuteson E.L., Zumberge M.A. Fiber-optic extrinsic Fabry-Perot vibration-isolated interferometer for use in absolute gravity meters, Applied Optics, 1996, vol. 35, n. 19, pp 3500-3505.Canuteson E.L., Zumberge M.A. Fiber-optic extrinsic Fabry-Perot vibration-isolated interferometer for use in absolute gravity meters, Applied Optics, 1996, vol. 35, n. 19, pp 3500-3505.D’Agostino G., Germak A., Desogus S., Origlia C., Barbato G. A method to estimate the time–position coordinates of a free-falling test-mass in absolute gravimetry, Metrologia, 2005, vol.42, n.4, pp 233-238.D’Agostino G., Germak A., Desogus S., Origlia C., Barbato G. A method to estimate the time–position coordinates of a free-falling test-mass in absolute gravimetry, Metrologia, 2005, vol.42, n.4, pp 233-238.Vitushkin L.F. Measurement standards in gravimetry, Gyroscopy and Navigation, 2011, vol. 2, n 3, pp 184-191.Vitushkin L.F. Measurement standards in gravimetry, Gyroscopy and Navigation, 2011, vol. 2, n 3, pp 184-191.Jiang Z., Pálinkáš V., Arias F.E., Liard J., et al. The 8th International Comparison of Absolute Gravimeters 2009: the first Key Comparison (CCM.G-K1) in the field of absolute gravimetry, Metrologia, 2012, vol. 49, n. 6, pp 666-684.Jiang Z., Pálinkáš V., Arias F.E., Liard J., et al. The 8th International Comparison of Absolute Gravimeters 2009: the first Key Comparison (CCM.G-K1) in the field of absolute gravimetry, Metrologia, 2012, vol. 49, n. 6, pp 666-684.Francis O., Baumann H., Ullrich Ch., Castelein S., et al. CCM.G-K2 key comparison, Metrologia, 2015, Technical Supplement, 07009.Francis O., Baumann H., Ullrich Ch., Castelein S., et al. CCM.G-K2 key comparison, Metrologia, 2015, Technical Supplement, 07009.Crossley D., Vitushkin L.F., Wilmes H. Global reference system for determination of the Earth gravity field: from Potsdam system to the Global Geodynamics Project and further to the international system of fundamental absolute gravity stations, Труды Института Прикладной Астрономии РАН, выпуск 27, 2013/ -СПб., c. 333-338.Crossley D., Vitushkin L.F., Wilmes H. Global reference system for determination of the Earth gravity field: from Potsdam system to the Global Geodynamics Project and further to the international system of fundamental absolute gravity stations, Труды Института Прикладной Астрономии РАН, выпуск 27, 2013/ -СПб., c. 333-338.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.