[發明專利]一種管道檢測器姿態檢測方法及其檢測裝置

有效

• 申請號: 201310732745.2
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103743379B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 魏曉虹;時兆峰;李晗;劉建豐
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種管道檢測器姿態檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

在姿態準備階段，以陀螺解算的檢測器周向角為基準信息，修正傾角傳感器解算的檢測器周向角的誤差得到修正后傾角傳感器解算的檢測器周向角：

在檢測器運行階段，以經過修正后的傾角傳感器解算的檢測器周向角為基準，實時估計陀螺的漂移誤差ε，修正陀螺解算的檢測器周向角得到修正后的檢測器周向角：t為采樣間隔。

2.根據權利要求1所述的一種管道檢測器姿態檢測方法，其特征在于所述方法還包括根據傾角傳感器測量的重力加速度信息解算傾角傳感器解算的檢測器周向角：其中，g_y為Y軸重力加速度信息，g_z為Z軸重力加速度信息。

3.根據權利要求1所述的一種管道檢測器姿態檢測方法，其特征在于所述方法還包括用陀螺測量的檢測器角速度w_g積分解算所述陀螺解算的檢測器周向角：其中，為t₀時刻陀螺解算的檢測器周向角。

4.根據權利要求1所述的一種管道檢測器姿態檢測方法，其特征在于所述傾角傳感器解算的檢測器周向角的誤差為：其中，為估計的誤差系數，為檢測器周向角，為傾角傳感器解算的檢測器周向角和陀螺解算的檢測器周向角的差值，為第1-n個測試點的陀螺解算的檢測器周向角。

5.根據權利要求1所述的一種管道檢測器姿態檢測方法，其特征在于陀螺的漂移誤差ε為：其中，為傾角傳感器解算的檢測器周向角和陀螺解算的檢測器周向角的差值。

6.一種管道檢測器姿態檢測裝置，其特征在于所述裝置包括：

姿態準備組合解算模塊，用于在姿態準備階段，以陀螺解算的檢測器周向角為基準信息，修正傾角傳感器解算的檢測器周向角的誤差，得到修正后的傾角傳感器解算的檢測器周向角：為傾角傳感器測量的檢測器周向角與檢測器周向角真實值之差；

檢測器運行組合解算模塊，與所述姿態準備組合解算模塊連接，用于在檢測器運行階段，接收所述姿態準備組合解算模塊輸出的修正后的傾角傳感器解算的檢測器周向角并以為基準，實時估計陀螺的漂移誤差ε，修正陀螺解算的檢測器周向角得到修正后的檢測器周向角：t為采樣間隔。

7.根據權利要求6所述的一種管道檢測器姿態檢測裝置，其特征在于所述裝置還包括傾角傳感器解算單元，用于根據傾角傳感器測量的重力加速度信息解算所述傾角傳感器解算的檢測器周向角：其中，g_y為Y軸重力加速度信息，g_z為Z軸重力加速度信息，并將傳輸給所述姿態準備組合解算模塊。

8.根據權利要求7所述的一種管道檢測器姿態檢測裝置，其特征在于所述裝置還包括陀螺解算單元，用于將陀螺測量的檢測器角速度w_g積分解算所述陀螺解算的檢測器周向角：其中，為t₀時刻陀螺解算的檢測器周向角，并將傳輸給姿態準備組合解算模塊和檢測器運行組合解算模塊。

9.根據權利要求8所述的一種管道檢測器姿態檢測裝置，其特征在于所述姿態準備組合解算模塊，包括傾角傳感器解算誤差計算單元和傾角傳感器解算誤差修正單元：其中，

所述傾角傳感器解算誤差計算單元與所述傾角傳感器解算單元和陀螺解算單元連接，用于計算所述傾角傳感器解算的檢測器周向角的誤差：其中，為檢測器周向角，為估計的誤差系數，為傾角傳感器解算的檢測器周向角和陀螺解算的檢測器周向角的差值，為第1-n個測試點的陀螺解算的檢測器周向角；

傾角傳感器解算誤差修正單元與所述傾角傳感器解算單元和所述傾角傳感器解算誤差計算單元連接，用于修正傾角傳感器解算的檢測器周向角誤差。

10.根據權利要求9所述的一種管道檢測器姿態檢測裝置，其特征在于所述檢測器運行組合解算模塊包括陀螺解算誤差計算單元和陀螺解算誤差修正單元，其中，

陀螺解算誤差計算單元與所述陀螺解算單元和傾角傳感器解算誤差修正單元連接，用于計算陀螺的漂移誤差ε：漂移誤差ε的估計方程為：其中，為傾角傳感器解算的檢測器周向角和陀螺解算的檢測器周向角的差值，ε為陀螺的漂移誤差；

陀螺解算誤差修正單元與陀螺解算單元和陀螺解算誤差計算單元連接，用于修正陀螺解算的檢測器周向角誤差，得到管道檢測器經修正后的周向角其中，為陀螺解算的檢測器周向角；ε為陀螺漂移誤差；t為采樣間隔。