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《中国惯性技术学报》 CSCD 北大核心

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《中国惯性技术学报》是中国惯性技术领域内唯一的学术性刊物，1989年创刊。中国科学院院士、中国工程院院士陆元九博士曾任第一任主编。刊登内容主要包括惯性系统、组合导航、惯性仪表、控制与动力学、测试方法与...查看详情>>
  • 主办单位中国惯性技术学会;天津航海仪器研究所
  • 国际标准连续出版物号1005-6734
  • 国内统一连续出版物号12-1222/O3
  • 出版周期月刊
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《中国惯性技术学报》第八届编辑委员会
1
《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第9期F0002-F0002,共1页
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T型橡胶减振器非线性分析与实验等效设计
2
作者 商霖 张海瑞 +3 位作者 张程 袁亚 孙冬伟 孟令涛 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第9期885-891,共7页
为保障飞行器在极端大过载和强振动环境下的安全飞行,对T型橡胶减振器非线性分析与实验等效设计。采用减振垫真实的刚度数据和考虑过载引起的间隙,建立了预压缩/带过载的偏置型非线性动力学模型。采用等价线性化方法,推导了真实非线性... 为保障飞行器在极端大过载和强振动环境下的安全飞行,对T型橡胶减振器非线性分析与实验等效设计。采用减振垫真实的刚度数据和考虑过载引起的间隙,建立了预压缩/带过载的偏置型非线性动力学模型。采用等价线性化方法,推导了真实非线性系统的等效刚度和等效阻尼。通过设计某T型橡胶减振系统在单方向基础激励下的传递特性实验,验证了仿真计算的结果,二者吻合度最小为96.1%,相关度最小为99.8%,由此表明构建模型可以较好地描述橡胶减振器的非线性特性。采用龙格-库塔法仿真预示了不同过载量级下T型橡胶减振系统的非线性传递特性,结果表明在所研究过载范围内T型橡胶减振器等效刚度表现为静态软化的特性,即软弹簧特性。针对地面实验系统承载能力不足的情况,从工程实验技术的角度提出了适用于极端大过载和振动环境的实验等效设计的方法。 展开更多
关键词 T型减振器 非线性动力学模型 等效刚度 传递特性 实验等效设计
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调制解调参数对谐振式光纤陀螺角随机游走影响分析
3
作者 闫博 李俊 +3 位作者 吴凡 蓝士祺 曹康渊 岳亚洲 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第7期722-726,共5页
双极性锯齿波调制解调技术是宽谱光源谐振式光纤陀螺的信号检测手段之一,其调制解调参数对陀螺的角随机游走系数具有重要影响。因此,基于宽谱光源谐振式光纤陀螺的仿真模型,分析了锯齿波频率和解调频率对宽谱光源谐振式光纤陀螺角随机... 双极性锯齿波调制解调技术是宽谱光源谐振式光纤陀螺的信号检测手段之一,其调制解调参数对陀螺的角随机游走系数具有重要影响。因此,基于宽谱光源谐振式光纤陀螺的仿真模型,分析了锯齿波频率和解调频率对宽谱光源谐振式光纤陀螺角随机游走系数影响机理,并推导了锯齿波频率和解调频率的优化系数。实验结果表明,参数优化后陀螺的角随机游走系数由3.53×10^(-3)(°)/√h减小至3.12×10^(-3)(°)/√h,提升了约12%。 展开更多
关键词 谐振式光纤陀螺 宽谱光源 角随机游走 调制解调
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基于多传感器融合的机动目标速度估计方法 被引量：1
4
作者 翟方超 曾庆化 +1 位作者 易楠 靳子琪 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第5期440-447,共8页
针对传统机载对地目标速度估计算法精度低、不能适应目标机动和量测异常等问题,提出了一种基于多传感器融合的机动目标速度估计方法(MFVE)。首先,根据机载光电系统的特性设计了两种传感器组合,建立修正球坐标系(MSC)下的运动学模型和量... 针对传统机载对地目标速度估计算法精度低、不能适应目标机动和量测异常等问题,提出了一种基于多传感器融合的机动目标速度估计方法(MFVE)。首先,根据机载光电系统的特性设计了两种传感器组合,建立修正球坐标系(MSC)下的运动学模型和量测模型;然后,设计了一种改进的强跟踪滤波器机动目标跟踪算法,使用卡方检验对目标机动和量测异常进行检测,通过多重渐消因子实现目标机动时的自适应参数调整,增强了算法的鲁棒性;最后,设计了一种多传感器序贯融合滤波算法,实现对目标速度的精确估计。为了评估该方法的性能,针对多种目标及载机运动情况和传感器量测情况进行仿真和试飞验证。仿真试验结果表明,该方法在目标机动以及部分传感器量测异常等实际场景中相对现有算法表现出良好的性能,对匀速目标的测速均方根误差为0.11 m/s,对机动目标的测速均方根误差为0.48 m/s,相对现有算法提升23%以上;试飞实验结果表明,该方法对匀速目标的测速均方根误差为0.22 m/s,对机动目标的测速均方根误差为0.45 m/s。 展开更多
关键词 速度估计 强跟踪滤波 序贯融合 修正球坐标系
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《中国惯性技术学报》征稿简则
5
《中国惯性技术学报》 2025年第11期F0003-F0003,共1页
《中国惯性技术学报》是由中国科协主管,中国惯性技术学会、天津航海仪器研究所共同主办的面向全国的专业性学术刊物。刊登内容主要包括惯性系统、组金导航、惯性仪表、控制与动力学、测试方法与设备、可靠性研究等方面的最新研究成果... 《中国惯性技术学报》是由中国科协主管,中国惯性技术学会、天津航海仪器研究所共同主办的面向全国的专业性学术刊物。刊登内容主要包括惯性系统、组金导航、惯性仪表、控制与动力学、测试方法与设备、可靠性研究等方面的最新研究成果。为保证刊物质量,依据国家标准和本刊的编排规则,特制定本简则。 展开更多
关键词 中国惯性技术学报 组金导航 征稿简则 惯性系统
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扭转角度对Shupe误差的影响及绕环工艺的优化
6
作者 王晓丹 杨盛林 +2 位作者 张宇 罗振晶 吴晓乐 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1035-1042,共8页
针对同一批次光纤环圈Shupe误差差异较大的问题,分析了扭转角度对Shupe误差的影响,并提出了绕环工艺优化方法。通过引入扭转角度重新推导了光纤环圈热致Shupe误差的理论公式并结合光纤环圈精细化有限元模型,建立了考虑扭转角度的光纤环... 针对同一批次光纤环圈Shupe误差差异较大的问题,分析了扭转角度对Shupe误差的影响,并提出了绕环工艺优化方法。通过引入扭转角度重新推导了光纤环圈热致Shupe误差的理论公式并结合光纤环圈精细化有限元模型,建立了考虑扭转角度的光纤环圈Shupe误差模型。通过仿真对比不同扭转角度对Shupe误差的影响可知,扭转角度是造成同一批次光纤环圈Shupe误差可补偿性差的主要原因。通过优化绕环工艺方法,在分纤步骤即进行光纤退扭,可保证后续绕环环节张力控制的有效性和扭转角度的一致性。实验结果表明,采用退扭工艺后,光纤陀螺温度补偿后的零偏误差由0.01(°)/h降至约0.005(°)/h。 展开更多
关键词 光纤环圈 Shupe误差 扭转角度 应力双折射
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用于机器人的立体视觉6DOF位姿测量方法
7
作者 邢凯盛 何琴 +3 位作者 万国扬 王伟 汪倩倩 伍永健 《中国惯性技术学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1204-1211,共8页
对于采用三维视觉系统进行金属铸件定位时,因工件反光引起成像过程中局部信息不稳定,导致位姿测量出现偏差的问题,提出一种基于立体视觉的6自由度(DOF)位姿测量方法实现机器人对反光金属工件的高精度位姿测量。构建了一个多关键点检测策... 对于采用三维视觉系统进行金属铸件定位时,因工件反光引起成像过程中局部信息不稳定,导致位姿测量出现偏差的问题,提出一种基于立体视觉的6自由度(DOF)位姿测量方法实现机器人对反光金属工件的高精度位姿测量。构建了一个多关键点检测策略,能够同时完成立体视觉系统左右相机的二维定位,为三维位姿测量提供重构信息。通过引入基于生成对抗网络的图像增强算法,解决了工业领域小样本对象的图像数据采集困难问题。结合基于深度神经网络的目标检测与立体视觉三角测量法,完成工件三维位姿测量,解决了因不规则反光导致视觉系统对金属铸件位姿测量精度过低的问题。实验结果表明,所提方法有效地克服了工业生产过程中,因金属铸件镜面反射造成的信息采集不完整对视觉系统6DOF位姿测量的不良影响。 展开更多
关键词 立体视觉 机器人 目标检测 图像增强 机器视觉
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石英MEMS陀螺检测电极分布参数优化 被引量：2
8
作者 李雪峰 甘罗 周琦 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期592-597,共6页
针对石英微机电系统(MEMS)陀螺检测电极输出感应电压较低问题,通过优化检测电极分布参数,提升其机械灵敏度。首先,分析检测电极分布参数对陀螺输出感应电荷的影响,确定优化方案的控制参数和目标函数。其次,基于有限元方法(FEM)构建三种... 针对石英微机电系统(MEMS)陀螺检测电极输出感应电压较低问题,通过优化检测电极分布参数,提升其机械灵敏度。首先,分析检测电极分布参数对陀螺输出感应电荷的影响,确定优化方案的控制参数和目标函数。其次,基于有限元方法(FEM)构建三种石英MEMS陀螺的机电耦合模型。最后,使用内尔德-米德(NM)算法优化检测电极分布参数。实验结果表明,优化后的检测电极分布参数更加合理,石英MEMS陀螺的机械灵敏度在传统的双端式和梳齿式音叉结构上分别提升了3.06和1.53倍,在基于剪应力检测的结构上提升了39.37倍,验证了优化检测电极分布参数可以提升石英MEMS陀螺机械灵敏度。 展开更多
关键词 石英MEMS陀螺 检测电极优化 有限元方法 内尔德-米德算法 机械灵敏度
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《中国惯性技术学报》第七届编辑委员会
9
《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期F0002-F0002,共1页
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法向量位置模型下旋转调制惯导极区综合校正算法 被引量：3
10
作者 刘潺 吴文启 +1 位作者 冯国虎 王茂松 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期107-113,共7页
为抑制极区惯性导航系统随时间积累的导航误差,提出一种基于法向量位置模型的综合校正算法,对旋转调制惯导系统的等效方位陀螺常值漂移进行了估计。在法向量位置模型下建立了位置误差与漂移角之间的数学模型,推导了漂移角和等效方位陀... 为抑制极区惯性导航系统随时间积累的导航误差,提出一种基于法向量位置模型的综合校正算法,对旋转调制惯导系统的等效方位陀螺常值漂移进行了估计。在法向量位置模型下建立了位置误差与漂移角之间的数学模型,推导了漂移角和等效方位陀螺常值漂移的方程,在外水平阻尼条件下设计实现了综合校正算法。基于北极实际航测数据的处理试验结果表明,提出的综合校正算法具有全球适用性,能够估计等效方位陀螺常值漂移以提高导航定位精度,采用所提综合校正算法后的归一化定位误差相比于阻尼后的结果大约减小53%。 展开更多
关键词 法向量模型 极区惯性导航 全球适用性 综合校正
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《中国惯性技术学报》征稿简则
11
《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期F0003-F0003,共1页
《中国惯性技术学报》是由中国科协主管,中国惯性技术学会、天津航海仪器研究所共同主办的面向全国的专业性学术刊物。刊登内容主要包括惯性系统、组合导航、惯性仪表、控制与动力学、测试方法与设备、可靠性研究等方面的最新研究成果... 《中国惯性技术学报》是由中国科协主管,中国惯性技术学会、天津航海仪器研究所共同主办的面向全国的专业性学术刊物。刊登内容主要包括惯性系统、组合导航、惯性仪表、控制与动力学、测试方法与设备、可靠性研究等方面的最新研究成果。为保证刊物质量,依据国家标准和本刊的编排规则,特制定本简则。 展开更多
关键词 刊物质量 编排规则 学术刊物 中国科协 惯性技术 仪器研究所 惯性系统 惯性仪表
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纬度对陀螺经纬仪的影响测试分析
12
作者 马小辉 刘思伟 +1 位作者 刘君浩 朱永兴 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期197-201,共5页
理论分析了纬度对陀螺经纬仪的影响规律,纬度越高陀螺指向力矩越小,陀螺仪跟踪周期和不跟踪周期越长,由此引起的陀螺经纬仪测量精度随纬度增高而趋势性变差。利用4台高精度陀螺经纬仪在纬度间隔约5°条件下进行了实地测试实验。结... 理论分析了纬度对陀螺经纬仪的影响规律,纬度越高陀螺指向力矩越小,陀螺仪跟踪周期和不跟踪周期越长,由此引起的陀螺经纬仪测量精度随纬度增高而趋势性变差。利用4台高精度陀螺经纬仪在纬度间隔约5°条件下进行了实地测试实验。结果表明,纬度从18°升高到53°,陀螺经纬仪测量精度变化约在3″左右,实验结果与理论分析结果一致。在考虑随机误差、仪器常数稳定性等其他因素影响的情况下,对中低精度的陀螺经纬仪影响可以接受,而对于高精度陀螺经纬仪不可忽视,可通过适当的测试数据拟合方式对纬度影响进行补偿。 展开更多
关键词 陀螺经纬仪 寻北 纬度 陀螺力矩
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基于鲁棒AFCKF的无人车多源组合导航方法 被引量：8
13
作者 宋迎春 冯抗洪 崔先强 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期1203-1209,1219,共8页
针对无人车进行多源信息融合时部分传感器失效或量测异常导致定位精度下降甚至无法定位的问题,提出了一种鲁棒自适应联邦容积卡尔曼滤波(AFCKF)算法。首先,在子滤波器中将Huber方法与容积卡尔曼滤波相结合,并基于马氏距离实时调整Huber... 针对无人车进行多源信息融合时部分传感器失效或量测异常导致定位精度下降甚至无法定位的问题,提出了一种鲁棒自适应联邦容积卡尔曼滤波(AFCKF)算法。首先,在子滤波器中将Huber方法与容积卡尔曼滤波相结合,并基于马氏距离实时调整Huber方法中的调节因子,提高了子滤波器的估计精度和鲁棒性。其次,在信息融合中,基于预测状态残差以及量测残差的二次型引入一种自适应信息分享因子计算方法,减小了子滤波器不准确估计对主滤波器信息融合的影响。最后,对所提方法进行了仿真实验。仿真实验结果表明,相比于传统的联邦容积卡尔曼滤波和基于Huber方法的联邦容积卡尔曼滤波,所提方法的平均定位精度分别提高了77.84%和17.20%,平均速度精度分别提高了63.25%和9.30%。 展开更多
关键词 多源组合导航 联邦容积卡尔曼滤波 鲁棒估计 自适应信息分享因子
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一种变分贝叶斯改进无偏转换卡尔曼滤波 被引量：4
14
作者 王轲 李星秀 吴盘龙 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期261-267,共7页
针对雷达测量系统受野值干扰导致跟踪精度下降的问题,提出了一种变分贝叶斯改进无偏转换量测卡尔曼滤波器(VB-MUCMKF)。该算法通过无偏转换卡尔曼滤波将更新后的目标状态估计值作为新的量测进行第二次无偏转换,一定程度上解决了量测偏... 针对雷达测量系统受野值干扰导致跟踪精度下降的问题,提出了一种变分贝叶斯改进无偏转换量测卡尔曼滤波器(VB-MUCMKF)。该算法通过无偏转换卡尔曼滤波将更新后的目标状态估计值作为新的量测进行第二次无偏转换,一定程度上解决了量测偏差过大的问题;针对野值影响采用具有重尾特性的学生t分布取代高斯分布建模新的量测,利用变分贝叶斯方法通过最小化Kullback-Leibler散度函数迭代逼近实现测量协方差和目标状态的联合估计,从而提高野值干扰环境下滤波器的跟踪精度。仿真结果表明,提出的算法与EKF,UCMKF,EMUCMKF和MUCMKF相比位置均方根误差分别减少了48.9%,50.2%,1.9%,44.1%,速度均方根误差分别减少了60.6%,66.6%,9.7%,47.3%,降低了野值干扰带来的影响。 展开更多
关键词 野值 变分贝叶斯 无偏转换量测 学生t分布
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基于粒子群优化神经网络模型的BDS-3卫星钟差预报 被引量：10
15
作者 王旭 张文 柴洪洲 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期33-39,共7页
针对在钟差预报中小波神经网络预报结果的不稳定性问题,提出一种粒子群优化小波神经网络的钟差预报模型,以提高预研结果稳定性。该模型是将小波神经网络的各阈值和权值作为粒子的位置向量,通过粒子群算法寻求网络的阈值和权值的最优值,... 针对在钟差预报中小波神经网络预报结果的不稳定性问题,提出一种粒子群优化小波神经网络的钟差预报模型,以提高预研结果稳定性。该模型是将小波神经网络的各阈值和权值作为粒子的位置向量,通过粒子群算法寻求网络的阈值和权值的最优值,降低了网络出现局部极值的概率,从而改善了小波神经网络预报结果的稳定性。通过分析粒子群算法最优个体适应度值变化曲线图、比较粒子群算法优化前后WNN模型训练误差以及两种模型多次预报结果,验证了模型的有效性。并与二次多项式(QP)及灰色(GM(1,1))两种常用模型进行实验对比。实验结果表明:在24小时钟差预报中,所提方法相比于两种常用模型预报的精度分别提高了约49.7%和66%,并且预报得到钟差精度相比于超快速钟差产品提高了97.7%,质量明显优于超快速钟差产品。 展开更多
关键词 卫星钟差 粒子群算法 精密单点定位 小波神经网络
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一种改进RANSAC校验的失效卫星位姿估计回环检测方法 被引量：2
16
作者 程向红 李丹若 +1 位作者 曹毅 牟金震 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期445-450,共6页
为解决失效卫星位姿估计中视觉SLAM方法回环检测效果差的问题,结合空间特殊的应用环境,提出一种改进RANSAC校验的空间失效卫星位姿估计回环检测方法。首先利用深度学习提取图像的全局特征和局部特征;然后对全局特征进行快速检索,建立回... 为解决失效卫星位姿估计中视觉SLAM方法回环检测效果差的问题,结合空间特殊的应用环境,提出一种改进RANSAC校验的空间失效卫星位姿估计回环检测方法。首先利用深度学习提取图像的全局特征和局部特征;然后对全局特征进行快速检索,建立回环候选帧集合;最后,将图像网格化并提取优质特征点作为RANSAC算法的随机抽样点集,采用改进的RANSAC算法对回环候选帧集合进行图像匹配校验,挑选出匹配程度最高的作为回环检测结果。实验表明:在牛津数据集上,所提方法与无校验的方法对比,100%准确率下的最大召回率提升了30.6%,说明改进RANSAC校验在回环检测中的有效性;在失效卫星数据集上,所提方法无需预训练,对光照变化的空间场景具有高适应性,和基于词袋模型(BoW)算法相比,缩减时间24.1%。 展开更多
关键词 视觉SLAM 回环检测 失效卫星 图像匹配 深度学习 位姿估计
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基于SLD光源的谐振式光纤陀螺角度随机游走提升方法 被引量：7
17
作者 吴凡 李俊 +3 位作者 蓝士琪 高天香 程俊 岳亚洲 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期359-364,共6页
针对基于超辐射发光二极管(SLD)光源的谐振式光纤陀螺角度随机游走提升需求,分析了移频复位特性非理想对陀螺输出的误差影响机理,建立了信号传输系统仿真模型,确定了移频锯齿波复位产生的尖峰脉冲噪声对陀螺输出的定量影响。在陀螺调制... 针对基于超辐射发光二极管(SLD)光源的谐振式光纤陀螺角度随机游走提升需求,分析了移频复位特性非理想对陀螺输出的误差影响机理,建立了信号传输系统仿真模型,确定了移频锯齿波复位产生的尖峰脉冲噪声对陀螺输出的定量影响。在陀螺调制解调控制方案中,提出了一种部分采样结合均值滤波的技术方法,减小了锯齿波移频复位误差对解调系统的影响,提高了陀螺角度随机游走性能。经实验证明,使用部分采样结合均值滤波的方法测试光纤环直径50 mm、光纤长度30 m的基于SLD光源的谐振式光纤陀螺,陀螺角度随机游走提升了30%,达到0.045°/√h。 展开更多
关键词 SLD光源 谐振式光纤陀螺 移频误差 随机游走
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一种单目相机/三轴陀螺仪/里程计紧组合导航算法 被引量：5
18
作者 张福斌 刘宗伟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期36-42,共7页
针对车载基于MEMS-IMU/里程计/GPS组合导航系统在无GPS信号情况下,定位误差发散较快问题,提出一种基于单目相机/三轴陀螺仪/里程计紧组合导航方法,实现了较高精度定位。该方法分为初始化阶段和导航阶段两部分,在初始化阶段,通过三轴陀... 针对车载基于MEMS-IMU/里程计/GPS组合导航系统在无GPS信号情况下,定位误差发散较快问题,提出一种基于单目相机/三轴陀螺仪/里程计紧组合导航方法,实现了较高精度定位。该方法分为初始化阶段和导航阶段两部分,在初始化阶段,通过三轴陀螺仪和里程计在线估算单目相机的尺度因子;在导航阶段,先通过基于三轴陀螺仪/里程计的航位推算实时解算载体位姿,再将单目相机观测到的带有尺度因子的特征点作为观测量,通过非线性优化方法,估计出载体位姿误差并进行修正。利用四轮小车开展算法验证实验表明,室外非闭环情况下累积误差约为里程的1.9%,在室外闭环情况下累积误差为里程的0.5%。 展开更多
关键词 单目相机 三轴陀螺仪 里程计 紧组合 非线性优化
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基于扩展卡尔曼滤波算法的船舶姿态监测预报系统设计（英文） 被引量：13
19
作者 宋蕙慧 于国星 曲延滨 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期6-12,共7页
为提高船舶姿态监测预报系统的测量精度,设计加速度传感器和陀螺仪捷联的惯性导航系统,利用互补处理和反馈调节对传感器输出参数进行校正。为得到精度较高的预估数据,通过广义最小二乘法进行系统辨识建立船舶状态模型和矫正的传感器测... 为提高船舶姿态监测预报系统的测量精度,设计加速度传感器和陀螺仪捷联的惯性导航系统,利用互补处理和反馈调节对传感器输出参数进行校正。为得到精度较高的预估数据,通过广义最小二乘法进行系统辨识建立船舶状态模型和矫正的传感器测量模型,由扩展的卡尔曼滤波器得到最优估计状态。同时设计闭环系统,进一步提高系统的测量精度和预估精度。此外,针对当前监测预报系统普遍存在的软件界面差、交互困难等缺点,设计姿态监测预报友好型界面,可3D动画实时显示船舶当前的运动姿态,并具有数据存储、分析、操作处理等功能。最后,通过实验对不同倾角变化率下实际姿态、测量姿态和预估姿态进行对比,结果表明所设计的姿态监测预报系统具有较高的监测精度和预估精度。 展开更多
关键词 船舶姿态 监测预报 级联惯性导航系统 最小二乘法 扩展Kalman滤波
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近钻头钻具多源动态姿态组合测量方法 被引量：12
20
作者 高怡 程为彬 汪跃龙 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期146-150,共5页
在导向钻井系统的姿态测量过程中,由于近钻头强振动的影响,导致姿态参数测不准甚至不可测,为了消除有规律的干扰、振动等对测量准确性的影响,快速解算出准确的钻具姿态,提出一种新的多源动态姿态组合测量方法。采用三轴加速度计、三轴... 在导向钻井系统的姿态测量过程中,由于近钻头强振动的影响,导致姿态参数测不准甚至不可测,为了消除有规律的干扰、振动等对测量准确性的影响,快速解算出准确的钻具姿态,提出一种新的多源动态姿态组合测量方法。采用三轴加速度计、三轴磁通门以及角速率陀螺仪等构成测量系统,建立基于四元数的姿态测量非线性模型,研究钻具运动状态与振动加速度之间的关系,根据模型及噪声特性,采用基于四元数的无迹卡尔曼滤波方法对振动干扰信号进行滤除。试验结果表明,采用提出的方法能够消除近钻头干扰对姿态参数测量的影响,井斜角在5.2°左右,工具面角误差小于10°,有效地提高了导向钻井工具姿态动态测量的准确性。 展开更多
关键词 导向钻井 近钻头振动 多传感器融合 动态测量 无迹卡尔曼滤波
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