煤矿井下开孔定向仪寻北系统误差分析及补偿

论文摘要

针对现有钻机开孔定位装备在测量精度、成本及操作性上不能满足实际需求的问题,设计了一种将基于单轴光纤陀螺的寻北系统与基于微惯性测量单元的跟踪系统相结合的新型钻孔开孔定向仪。以四位置寻北方法为例,介绍了寻北系统的基本原理,并从光纤陀螺的输出误差、安装误差、倾斜角误差、转位误差、地球物理量误差等方面介绍了寻北系统的各种误差及来源。针对安装误差和倾斜角误差,建立了非线性加速度误差补偿模型;针对光纤陀螺的随机漂移误差,采用卡尔曼滤波方法进行修正。实验结果表明,减小倾斜角、光纤陀螺随机漂移误差、转动机构转位误差、安装误差均可有效提高开孔定向仪寻北精度,满足煤矿井下钻探需求。

论文目录

• 0 引言
• 1 钻机开孔定向仪总体方案及设计目标
• 2 寻北系统工作原理
• 3 寻北系统误差分析
• 4 误差补偿模型
•   4.1 旋转平台倾斜状态下的误差补偿
•   4.2 安装误差和倾斜角误差补偿
•   4.3 光纤陀螺随机漂移误差补偿
• 5 寻北实验
•   5.1 倾斜角误差补偿前后寻北精度对比
•   5.2 安装误差和倾斜角误差补偿前后寻北精度对比
•   5.3 不同精度光纤陀螺寻北精度对比
•   5.4 转动机构闭环控制对寻北精度的影响
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 燕斌,程建远,蔡远利,李萍,冯宏

关键词: 井下钻探,钻机开孔定向仪,寻北系统,单轴光纤陀螺,四位置寻北,误差补偿

来源: 工矿自动化 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 西安交通大学电子与信息工程学院,中煤科工集团西安研究院有限公司

基金: 中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2015XAYZD15,2016XAYZD04)

分类号: TD712.63

DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2019030034

页码: 92-96

总页数: 5

文件大小: 163K

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