基于重力四元数的陀螺漂移估计与补偿

• 作者: 杨金显 杨闯
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 惯性随钻测量 陀螺漂移估计 重力四元数 姿态解算
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 传感器信号处理
• 页码范围: 1187-1192
• 页数: 6页
• 分类号: TH763
• 字数: 3849字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2017.08.010

摘要

为提高钻探中的钻具姿态测量精度,提出一种基于重力四元数的MEMS惯性随钻姿态测量方法.采用MEMS惯性器件构建钻具姿态测量系统,把加速度计数据解算的姿态四元数作为观测四元数,陀螺仪数据解算的姿态四元数作为误差四元数;然后将陀螺仪漂移融入误差四元数,建立重力四元数估计陀螺仪误差四元数的模型,采用最小二乘法估计陀螺仪三轴漂移,进而补偿陀螺仪姿态四元数;通过补偿后的姿态四元数解算出钻具姿态.最后设计了转台、振动台实验和钻进模拟实验,实验结果表明,姿态四元数补偿后的井斜角和工具面角漂移由平均10 °/h减小到约0.2 °/h,方位角误差由平均12 °/h减小到约0.46 °/h,实现了加速度计补偿陀螺的三轴漂移,表明该方法能够有效提高钻具的姿态测量精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨金显	河南理工大学电气工程与自动化学院导航制导实验室	23	43	4.0	5.0
2	杨闯	河南理工大学电气工程与自动化学院导航制导实验室	7	21	3.0	4.0