本文關(guān)鍵詞：非正交性姿態(tài)誤差的特征描述，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：精確小角度姿態(tài)測(cè)量是石油垂直鉆井的基礎(chǔ),而在全角度范圍內(nèi)進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量是對(duì)石油鉆井技術(shù)的進(jìn)一步提高。姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)中產(chǎn)生的位置誤差對(duì)姿態(tài)測(cè)量輸出有很大的影響,作為井下閉環(huán)實(shí)時(shí)鉆進(jìn)控制的主要參數(shù),對(duì)鉆機(jī)下一步鉆進(jìn)方向會(huì)產(chǎn)生很大的影響。對(duì)國(guó)內(nèi)外鉆井技術(shù)、垂直鉆井工具以及測(cè)量方法作了簡(jiǎn)要介紹,同時(shí)重點(diǎn)介紹了姿態(tài)更新算法中的方向余弦法。了解姿態(tài)測(cè)量的基本原理,推導(dǎo)了采用三軸加速度計(jì)為傳感器的輸出公式,分析了加速度計(jì)輸出信號(hào)規(guī)律。研究了姿態(tài)測(cè)量參數(shù)的常規(guī)計(jì)算方法。建立基于各軸獨(dú)立的虛擬正交坐標(biāo)系,通過(guò)多次歐拉旋轉(zhuǎn)對(duì)理想坐標(biāo)系進(jìn)行多次變換,得到3個(gè)獨(dú)立軸各3個(gè)位置誤差參數(shù)的姿態(tài)測(cè)量輸出,分析各位置誤差參數(shù)對(duì)測(cè)量結(jié)果的敏感性及其特征,并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行逆向擬合。通過(guò)歐拉旋轉(zhuǎn)得到包含各自位置誤差在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)矩陣,通過(guò)公式反推,利用測(cè)量值計(jì)算各角度相對(duì)誤差,揀選出最優(yōu)角度,運(yùn)用最優(yōu)角度得到新的校正矩陣,實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝位置誤差的校正。數(shù)據(jù)結(jié)果表明,Y、Z軸的井斜誤差角和X、Y軸的工具面誤差角在誤差曲線中呈顯性影響,而X軸方位誤差角及Z軸井斜誤差角呈隱性影響,Z軸工具面誤差角沒(méi)有影響。利用相對(duì)誤差對(duì)比的方法,得到特殊角度補(bǔ)償矩陣對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行校正后,得到較為理想的矯正結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：姿態(tài)測(cè)量 姿態(tài)誤差 非正交度 位置誤差
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TE24
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-15
• 1.1 現(xiàn)代石油鉆井技術(shù)發(fā)展歷程7-12
• 1.1.1 石油鉆井技術(shù)的主要進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)7-11
• 1.1.2 自動(dòng)化鉆井工具姿態(tài)測(cè)量的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2 本課題的研究目的及意義12-13
• 1.3 本課題的來(lái)源、難點(diǎn)、研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線13-15
• 1.3.1 本文的主要內(nèi)容13-14
• 1.3.2 本文的技術(shù)路線14-15
• 第二章 姿態(tài)測(cè)量基礎(chǔ)理論分析15-28
• 2.1 慣性導(dǎo)航技術(shù)理論基礎(chǔ)15
• 2.2 坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)變換15-20
• 2.2.1 二維坐標(biāo)系變換原理16-17
• 2.2.2 三維坐標(biāo)系變換原理17-20
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用簡(jiǎn)介20-28
• 2.3.1 TX-3S型測(cè)斜儀的安裝與調(diào)試20-25
• 2.3.2 JSD-II/C石英加速度計(jì)25-28
• 第三章 井下姿態(tài)測(cè)量28-30
• 3.1 井下工具姿態(tài)參數(shù)計(jì)算28-29
• 3.2 姿態(tài)測(cè)量的位置誤差29-30
• 第四章 非正交性位置誤差建模30-41
• 4.1 位置誤差的非正交模型30-32
• 4.1.1 各軸獨(dú)立的虛擬正交模型30-31
• 4.1.2 虛擬坐標(biāo)系實(shí)軸模型31-32
• 4.2 參數(shù)敏感性分析32-39
• 4.2.1 單參數(shù)敏感性分析32-35
• 4.2.2 同類(lèi)雙參數(shù)敏感特征35-37
• 4.2.3 不同類(lèi)雙參數(shù)敏感特征37-39
• 4.3 實(shí)測(cè)誤差曲線分析39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的校正41-47
• 5.1 補(bǔ)償矩陣的建立41-43
• 5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比與分析43-46
• 5.2.1 工具面角數(shù)據(jù)分析43-44
• 5.2.2 井斜角數(shù)據(jù)分析44-46
• 5.3 本章小結(jié)46-47
• 第六章 結(jié)論及展望47-48
• 致謝48-49
• 參考文獻(xiàn)49-51
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文51-52

【相似文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：非正交性姿態(tài)誤差的特征描述，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：359660