一种矿用钻孔测斜仪探管的校正方法与流程

文档序号:13228200阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种矿用钻孔测斜仪探管的校正方法,所述测斜仪探管的校正方法是通过采集三维无磁旋转平台测斜仪探管中磁传感器和加速度传感器的任意位置数据,由递推最小二乘椭球拟合法计算校正参数;实现对磁传感器和加速度传感器自身的误差以及磁传感器的软硬铁误差的校正;通过采集三维无磁旋转平台测斜仪探管中磁传感器和加速度传感器绕X轴和Z轴的数据,由最小二乘平面拟合方法计算磁传感器和加速度传感器与测斜仪探管外壳载体之间的未对准误差;实现对磁传感器和加速度传感器与测斜仪探管外壳载体之间的未对准误差的校正。2.如权利要求1所述的矿用钻孔测斜仪探管的校正方法是将测斜仪探管安装于三维无磁旋转平台的中心,实时采集测斜仪探管中磁传感器数据hk=[hxkhykhzk]T和加速度传感器数据ak=[axkaykazk]T,通过安装在计算机的磁传感器校正模块和加速度传感器校正模块,计算磁传感器和加速度传感器的偏置、比例系数和非正交误差的校正参数;所述磁传感器校正模块是根据第k组磁传感器数据点hk=[hxkhykhzk]T,构成和计算最小二乘增益ghk和误差协方差矩阵Phk,后计算先验估计误差,并估计新的估计参数whk,直到后验估计误差小于一定的误差限,停止迭代算法;保存最终估计得到的wh,并经过椭球方程的变换得出九个校正参数,保存在测斜仪探管的存储器中;九个校正参数构成矩阵A-1和b,校正后的磁传感器数据为hs=A-1(hm-b);所述加速度传感器校正模块是根据第k组加速度传感器的数据点ak=[axkaykazk]T,构成和计算最小二乘增益gak和误差协方差矩阵Pak,后计算先验估计误差,并估计新的估计参数wak,\t直到后验估计误差小于一定的误差限,停止迭代算法;保存最终估计得到的wa,并经过椭球方程的变换得出九个校正参数,保存在测斜仪探管的存储器中;九个校正参数可构成矩阵C-1和d,校正后的加速度传感器数据为as=C-1(am-d);实现对磁传感器和加速度传感器自身的误差以及磁传感器的软硬铁误差的校正。3.如权利要求1所述的矿用钻孔测斜仪未对准误差的校正方法是将测斜仪探管安装于三维无磁旋转平台的中心,调整探管使其相对于水平面有一定的倾斜度,绕测斜仪探管的X轴旋转探管,采集三轴磁传感器和三轴加速度传感器的数据;后绕测斜仪探管Z轴旋转,采集三轴磁传感器和三轴加速度传感器数据;这两种传感器的各两组数据经过磁传感器校正模块和加速度传感器校正模块计算的校正参数标定后,通过磁传感器未对准校正模块和加速度传感器未对准校正模块估计出各自的未对准角度αk,βk和γk(k=m,a),以这三个角为欧拉角的旋转矩阵就是未对准误差,保存到测斜仪探管的存储器中,未对准误差表示为:Rk=1000cosγksinγk0-sinγkcosγkcosβk0-sinβk010sinβk0cosβkcosαksinαk0-sinαkcosαk0001,k=m,a]]>经过上述两步校正参数校正后的磁传感器数据和加速度传感器数据分别是,和实现对磁传感器和加速度传感器与测斜仪探管外壳载体之间的未对准误差的校正。
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