專利名稱：一種用于油氣管道軌跡測繪的后處理組合導航方法
技術領域：
本發明涉及油氣管道軌跡測繪的后處理組合導航方法，特別是在長輸油氣管道軌跡測繪的特殊使用環境下利用慣性測量裝置進行軌跡測繪的后處理方法。
背景技術：
隨著我國國民經濟的快速發展，輸油氣管道建設進入高峰期，管道作為石油、天然氣最經濟合理的運輸方式，具有安全、環保、高效、節能的優點。由于石油、天然氣具有易燃、易爆性和有毒性等特點，管道的安全運行非常重要。油氣管道長期服役后，會因外部干擾、腐蝕、管材和施工質量等原因發生失效事故，不僅影響能源的供應，還可能導致火災、爆炸、中毒事件的發生，造成重大經濟損失、人員傷亡和環境污染。借助于各種管道內檢測技術，能有效檢測出管壁內的各種金屬損失缺陷和機械損傷，為管道的安全運行提供科學的維護依據。但現有技術中，存在測量誤差較大，精確度不高的問題，導致定位精度無法滿足工程使用要求。這對管道業主有效監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造成的管道位移造成極大的不便，同時也不能為管道業主提供實施完整性管理的重要基礎數據即管道走向檢測數據。
發明內容
鑒于現有技術中存在的問題，本發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航方法。通過本發明，利用本發明的實物載體捷聯慣導系統，可實現對長輸油氣管道的探傷定位和軌跡測繪，結合GPS技術實現管道可視化完整性管理。為實現上述目的，本發明提供一種用于油氣管道軌跡測繪的后處理組合導航方法。該方法包括以下步驟在每個捷聯慣導系統采樣周期內步驟I，判斷系統時間是否小于最后Iv GPS點時間，如果否，結束測繪，如果是則進行下一步；步驟2，捷聯慣導解算，獲得所述捷聯慣導系統的姿態、速度、位置，由捷聯慣導解算公式得出所述捷聯慣導系統誤差方程；步驟3，航位推算，利用所述捷聯慣導解算的姿態角和里程計進行所述航位推算，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，利用所述捷聯慣導系統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航系統狀態方程為
權利要求
1.一種用于油氣管道軌跡測繪的后處理組合導航方法，其特征在于，在每個捷聯慣導系統采樣周期內 步驟1，判斷系統時間是否小于最后一個GPS點時間，如果否，結束測繪，如果是進行下一步; 步驟2，捷聯慣導解算，獲得所述捷聯慣導系統的姿態、速度、位置，由捷聯慣導解算公式得出所述捷聯慣導系統誤差方程； 步驟3，航位推算，利用所述捷聯慣導解算的姿態角和里程計標度因數進行所述航位推算，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，利用所述捷聯慣導系統誤差方程和所述航位推算誤差方程建立卡爾曼濾波模型 組合導航系統狀態方程為 XSlNS IDR = SINSIDR +( I ) 組合導航系統觀測方程為Zk — HkXSINS/DE+vk (2) 上述方程(I)中
全文摘要
本發明提供一種用于油氣管道軌跡測繪的后處理組合導航方法。本發明利用捷聯慣導、航位推算以及定點的GPS信號進行組合導航在沒有GPS修正點處，進行捷聯慣導\航位推算組合導航；在GPS修正點處，進行捷聯慣導\航位推算\GPS組合導航。利用卡爾曼濾波器對捷聯慣導系統誤差、姿態角誤差以及里程計標度因數誤差進行補償，同時利用系統數據處理非實時的特點，對系統各項誤差進行重復估計并補償，直至系統誤差小于設定的門限值，有效的提高了系統定位精度，滿足實際工程需要。
文檔編號G01C21/00GK102636165SQ20121012651
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者劉慶成, 呂偉, 唐亞琴, 岳步江, 張龍, 朱強, 李世揚, 郭雙紅 申請人:航天科工慣性技術有限公司