管道地理坐标内检测的里程校正算法

被引：17

作者：

杨理践 ^{[1
]}

杨洋 ^{[1
,2
]}

高松巍 ^{[1
]}

李瑞强 ^{[1
]}

机构：

[1] 沈阳工业大学信息科学与工程学院

[2] 辽宁大学物理学院

来源：

仪器仪表学报 | 2013年 / 34卷 / 01期

关键词：

管道地理坐标; 管道内检测; 捷联惯导; 卡尔曼滤波; 姿态角; 误差模型; 里程轮;

D O I：

10.19650/j.cnki.cjsi.2013.01.004

中图分类号：

TE973.6 [];

学科分类号：

摘要：

利用管道清管器(pipeline cleaner,PIG)搭载捷联惯导(strap down intertial navigation system,SINS)器件实现管道地理坐标的定期测量。SINS计算的结果发散是测量系统实用化的瓶颈,为此将PIG里程校正的卡尔曼(Kalman)滤波方法应用于管道地理坐标测量中。根据管道内检测环境的需要选择霍尔式里程轮和采用微机电系统(micro-electromechanical systems,MEMS)的惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU);针对MEMS器件精度较低的问题,利用分离滤波方法减小信号的零偏噪声,使惯性信号满足Kalman滤波的需要;建立了9维状态误差的数学模型,将里程轮的速度与SINS计算的速度之差作为观测量,通过Kalman滤波对管道定位的状态误差进行估计和补偿;搭建实验装置进行实验验证。结果表明,校正算法解决了计算结果发散的问题,检测160 m长度的管道精度达到3.8%,具有一定的实用性。

引用

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页数：6

共 13 条

[1] 基于惯导解算的舰船升沉测量技术 [J].