為降低煤礦井下隨鉆測(cè)斜儀隨鉆測(cè)量鉆孔姿態(tài)角參數(shù)的誤差,建立基于遞推最小二乘的誤差補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型,采用橢球擬合法、點(diǎn)積不變法和旋轉(zhuǎn)平面擬合法的聯(lián)合校正方法對(duì)隨鉆測(cè)斜儀進(jìn)行誤差補(bǔ)償校正。對(duì)研發(fā)的隨鉆測(cè)斜儀進(jìn)行數(shù)值仿真和雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)實(shí)驗(yàn),用聯(lián)合校正方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差補(bǔ)償校正,校正前俯仰角和方位角的最大絕對(duì)誤差分別為4.7°和5.1°,校正后為0.8°和0.9°,校正后測(cè)量精度滿足隨鉆測(cè)斜儀要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可以對(duì)煤礦井下隨鉆測(cè)斜儀進(jìn)行有效的誤差補(bǔ)償校正。 

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【部分圖文】：

圖２橢球擬合參數(shù)估計(jì)??Ｆｉｇ．?２?Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｌｌｉｐｓｏｉｄ?ｆｉｔｔｉｎｇ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ??

本，計(jì)算方法簡??單，精度可靠，方便應(yīng)用的校正，適用于煤礦井下??隨鉆測(cè)斜儀校正。??ａ．俯仰角在雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)上固定好自主研發(fā)的??隨鉆測(cè)斜儀。以水平０°為基準(zhǔn)，控制轉(zhuǎn)臺(tái)以間隔１０°??順序上仰到８０°，接著回到水平基準(zhǔn)再控制轉(zhuǎn)臺(tái)以??間隔１０°順序下俯到－８０°，為避免非重力加速度干??擾，每次轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束時(shí)在靜止?fàn)顟B(tài)下采集測(cè)量數(shù)據(jù)并??存儲(chǔ)在Ｆｌａｓｈ中，每個(gè)角度測(cè)量１０次求均值，最終??獲得１７個(gè)測(cè)量值。對(duì)采集數(shù)據(jù)按照表３中加速度ｉｆ參??數(shù)校正，繪制校正前與校正后的示意圖，如圖５所示，??前分＆球體外，表現(xiàn)為＃１＾，?分布在球體??表面。??圖５加速度計(jì)校正前后示意圖??Ｆｉｇ．５?Ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ??根據(jù)式（ｉ）計(jì)算校正前和的俯仰角，勝別計(jì)??算校正前和校正后與參考值（－８０?：?０?：?８０）的差。繪制校??正前和校正后的俯仰角誤差曲線，如圖６所示。上仰和??下俯的誤差最大絕對(duì)值分別為３．９。和４．７。，校正后為０．７。??和０．８＇校正前后，測(cè)量精度提高了一個(gè)等級(jí)。??圖６俯仰角誤差曲線??Ｆｉｇ．６?Ｐｉｔｃｈ?ａｎｇｌｅ?ｅｒｒｏｒ?ｃｕｒｖｅ??ｂ．方位角在同樣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下以水平ｏ°為??基準(zhǔn)，精密羅盤確定地理北向?yàn)椋?#176;，將隨鉆測(cè)斜儀??指北向０°固定�？刂妻D(zhuǎn)臺(tái)以０°為起始隔１０°測(cè)量，??順時(shí)針旋轉(zhuǎn)３６０°，測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Ｆｌａｓｈ中，每個(gè)方??

Ｆｌａｓｈ中，每個(gè)角度測(cè)量１０次求均值，最終??獲得１７個(gè)測(cè)量值。對(duì)采集數(shù)據(jù)按照表３中加速度ｉｆ參??數(shù)校正，繪制校正前與校正后的示意圖，如圖５所示，??前分＆球體外，表現(xiàn)為＃１＾，?分布在球體??表面。??圖５加速度計(jì)校正前后示意圖??Ｆｉｇ．５?Ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ??根據(jù)式（ｉ）計(jì)算校正前和的俯仰角，勝別計(jì)??算校正前和校正后與參考值（－８０?：?０?：?８０）的差。繪制校??正前和校正后的俯仰角誤差曲線，如圖６所示。上仰和??下俯的誤差最大絕對(duì)值分別為３．９。和４．７。，校正后為０．７。??和０．８＇校正前后，測(cè)量精度提高了一個(gè)等級(jí)。??圖６俯仰角誤差曲線??Ｆｉｇ．６?Ｐｉｔｃｈ?ａｎｇｌｅ?ｅｒｒｏｒ?ｃｕｒｖｅ??ｂ．方位角在同樣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下以水平ｏ°為??基準(zhǔn)，精密羅盤確定地理北向?yàn)椋?#176;，將隨鉆測(cè)斜儀??指北向０°固定。控制轉(zhuǎn)臺(tái)以０°為起始隔１０°測(cè)量，??順時(shí)針旋轉(zhuǎn)３６０°，測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Ｆｌａｓｈ中，每個(gè)方??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]MEMS-IMU誤差分析補(bǔ)償與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 代剛.清華大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3646280