[發(fā)明專利]一種用于油氣管道軌跡測繪的后處理組合導(dǎo)航方法

有效

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• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102636165A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂偉;唐亞琴;張龍;劉慶成;岳步江;郭雙紅;朱強(qiáng);李世揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 航天科工慣性技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣管道軌跡測繪的后處理組合導(dǎo)航方法，特別是在長輸油氣管道軌跡測繪的特殊使用環(huán)境下利用慣性測量裝置進(jìn)行軌跡測繪的后處理方法。

背景技術(shù)

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，輸油氣管道建設(shè)進(jìn)入高峰期，管道作為石油、天然氣最經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)輸方式，具有安全、環(huán)保、高效、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。由于石油、天然氣具有易燃、易爆性和有毒性等特點(diǎn)，管道的安全運(yùn)行非常重要。油氣管道長期服役后，會因外部干擾、腐蝕、管材和施工質(zhì)量等原因發(fā)生失效事故，不僅影響能源的供應(yīng)，還可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒事件的發(fā)生，造成重大經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡和環(huán)境污染。借助于各種管道內(nèi)檢測技術(shù)，能有效檢測出管壁內(nèi)的各種金屬損失缺陷和機(jī)械損傷，為管道的安全運(yùn)行提供科學(xué)的維護(hù)依據(jù)。但現(xiàn)有技術(shù)中，存在測量誤差較大，精確度不高的問題，導(dǎo)致定位精度無法滿足工程使用要求。這對管道業(yè)主有效監(jiān)測其管道是否存在安全隱患，是否因地震、土壤坍塌和人為地表作業(yè)造成的管道位移造成極大的不便，同時(shí)也不能為管道業(yè)主提供實(shí)施完整性管理的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)即管道走向檢測數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于油氣管道軌跡測繪的后處理組合導(dǎo)航方法。通過本發(fā)明，利用本發(fā)明的實(shí)物載體捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對長輸油氣管道的探傷定位和軌跡測繪，結(jié)合GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)管道可視化完整性管理。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于油氣管道軌跡測繪的后處理組合導(dǎo)航方法。該方法包括以下步驟：在每個(gè)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)采樣周期內(nèi)：

步驟1，判斷系統(tǒng)時(shí)間是否小于最后一個(gè)GPS點(diǎn)時(shí)間，如果否，結(jié)束測繪，如果是則進(jìn)行下一步；

步驟2，捷聯(lián)慣導(dǎo)解算，獲得所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的姿態(tài)、速度、位置，由捷聯(lián)慣導(dǎo)解算公式得出所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差方程；

步驟3，航位推算，利用所述捷聯(lián)慣導(dǎo)解算的姿態(tài)角和里程計(jì)進(jìn)行所述航位推算，獲得所述航位推算速度和位置，由航位推算解算公式得出航位推算誤差方程；

步驟4，利用所述捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差方程和所述航位推算誤差方程建立卡爾曼濾波模型：

組合導(dǎo)航系統(tǒng)狀態(tài)方程為：

X·SINS/DR=FXSINS/DR+Gω---(1)]]>

組合導(dǎo)航系統(tǒng)觀測方程為：

Z_k＝H_kX_SINS/DR+v_k????(2)

上述方程(1)中：