perturbations with predominant frequency of more than 0.1 rad/s are also removed 
from PG output signal. These perturbations includes translational vibration 
acceleration with predominant frequency of 3140 rad/s; angular accelerations with 
predominant frequency of more than 0.1 rad/s [10–12]. 

Three-axis preselectric sensor. Existing gravimeters measure only the gravity g

z

 

along the vertical axis Oz, what are the components of gravity g

x

 and g

y

 along the axes 

Ox and Oy are equal to zero because of their small size [11]. However, to achieve the 
accuracy of measurement of gravity high for 1 mGal, the above components must be 
taken into account. For example, if g

x

=g

y

=0,9 mGal [12], then the module of these 

accelerations will be equal to: 

mGal

27

,

1

9

,

0

2

2

2

2

=



=

+

=

y

x

хy

g

g

g

 

As you can see, the neglect of g

x

 and g

y

 leads to the emergence of significant 

errors, which is unacceptable. 

Improving the accuracy of measurement in three-axis low-frequency gravimeter 

is assured by the fact that for each measurement axis Oz and Ox, Oy, the gravity is 
mounted the sensing element Az, Ax, Ay, done with two channels, each with one 
equipped by piezoelectric elements that are identical (Fig. 3). Inertial mass is attached 
to the bottom of piezoelectric element one channel and to the top of piezoelectric 
element of the second channel. The piezoelectric element of the first channel of each 
sensing element operates on the basis of tensile deformation, and the piezoelectric 
element of the second channel – compressing deformation. 

Piezoelectric elements have a natural frequency equal to the frequency of 

intersection of the spectral density of the useful signal of gravity signal and a primary 
interference of the vertical acceleration of the aircraft.  

Output electrical signals of the piezoelectric elements both channels all sensing 

elements are received at the inputs of operational amplifiers that, in addition to 
strengthen perform and function the summation of the signals from the inputs of 
BCOM. 

In BCOM will be carried out the necessary calculations to determine the value of 

the full vector 

g

 and the module 

g

 of the gravity.  

So, by using three sensing elements Az, Ax, Ay it is possible to measure the 

complete vector of gravityg



: 

z

y

x

g

g

g

g

+

+

=

 and not just one component

z

g

, as in 

the prototype.  

In new sensor what is offered at each axis measurement set the sensing element is 

made with two channels, each with piezoelectric element 1 and 2 along the axis Oz, 3 
and 4 along the axis Ox, 5 and 6 on the axis Oy. 

 

- 1585 -