[發明專利]一種陣列式測斜儀及扭轉角修正方法

有效

• 申請號: 202010563108.7
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111829481B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 王鵬軍;翟海青;馮樂;李國瑞
• 申請（專利權）人: 北京源清慧虹信息科技有限公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32;G01B21/22
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 張楠楠

1.一種陣列式測斜儀的扭轉角修正方法，所述陣列式測斜儀包括依次級聯的若干節測斜儀、等間距設置在所述陣列式測斜儀上的扶正器、處理器；其中，所述測斜儀包括測量桿、柔性連接器、三軸加速度傳感器；相鄰兩節測斜儀之間通過柔性連接器連接；所述扶正器，用于在將所述陣列式測斜儀安裝在測斜管中時，調整陣列式測斜儀在測斜管中的相對位置；所述三軸加速度傳感器，用于采集其對應測斜儀的三軸加速度分量數據；所述處理器，用于接收所述三軸加速度分量數據并進行處理得到測斜儀的變形數據，通過扭轉角修正算法對陣列式測斜儀的扭轉角進行修正以保證姿態擬合的準確性；所述三軸加速度分量數據包括：X軸分量accx、Y軸分量accy、Z軸分量accz；其特征在于，包括：

S1、將陣列式測斜儀沿水平方向分成N個測斜分段，陣列式測斜儀的頂部設置在左側，從左至右依次對所述測斜分段進行編號，編號由大到小，各個測斜分段的長度相等；

S2、通過測量夾具夾緊第N測斜分段和第N-1測斜分段的所對應的相鄰兩節的測斜儀時，將相鄰兩節的測斜儀中各自的三軸加速度傳感器測得的三軸加速度分量數據作為第一組數據；

S3、在測得第一組數據后，測量夾具相對陣列式測斜儀移動一個測斜分段的長度，依次獲取測量夾具夾緊相鄰兩節測斜儀時，相鄰兩節測斜儀中各自的三軸加速度傳感器測得的三軸加速度分量數據，得到N-1組數據；

S4、根據N-1組數據，計算當前測斜分段相對于第N測斜分段的扭轉角，并對所述扭轉角進行修正。

2.如權利要求1所述的陣列式測斜儀的扭轉角修正方法，其特征在于，所述根據N-1組數據，計算當前測斜分段相對于第N測斜分段的扭轉角，并對所述扭轉角進行修正，算法包括：

在第一組數據中，根據公式：

γ＝atan2(accy,accx)

依次求出第N測斜分段及第N-1測斜分段的中間角γ(n)、γ(n-1)；

則第N-1測斜分段相對于第N測斜分段的扭轉角：

β(n-1)＝|γ(n)-γ(n-1)|

同理，依次計算得到β(n-1)、β(n-2)、β(n-3)、、、β3、β2、β1的值，規定第N測斜分段的扭轉角β(n)＝0；

當前測斜分段相對于第N測斜分段的扭轉角α為將當前測斜分段之前計算得到的扭轉角進行累加；

根據公式對當前測斜分段相對于第N測斜分段的扭轉角α進行修正；

其中，為在一次測量中一測斜分段的X軸分量accx和Y軸分量accy；M為預設修正矩陣；為修正后的X軸分量accx和Y軸分量accy，α為當前測斜分段相對于第N測斜分段的扭轉角。