专利名称：一种用于油气管道轨迹测绘的后处理组合导航方法
技术领域：
本发明涉及油气管道轨迹测绘的后处理组合导航方法，特别是在长输油气管道轨迹测绘的特殊使用环境下利用惯性测量装置进行轨迹测绘的后处理方法。
背景技术：
随着我国国民经济的快速发展，输油气管道建设进入高峰期，管道作为石油、天然气最经济合理的运输方式，具有安全、环保、高效、节能的优点。由于石油、天然气具有易燃、易爆性和有毒性等特点，管道的安全运行非常重要。油气管道长期服役后，会因外部干扰、腐蚀、管材和施工质量等原因发生失效事故，不仅影响能源的供应，还可能导致火灾、爆炸、中毒事件的发生，造成重大经济损失、人员伤亡和环境污染。借助于各种管道内检测技术，能有效检测出管壁内的各种金属损失缺陷和机械损伤，为管道的安全运行提供科学的维护依据。但现有技术中，存在测量误差较大，精确度不高的问题，导致定位精度无法满足工程使用要求。这对管道业主有效监测其管道是否存在安全隐患，是否因地震、土壤坍塌和人为地表作业造成的管道位移造成极大的不便，同时也不能为管道业主提供实施完整性管理的重要基础数据即管道走向检测数据。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于油气管道轨迹测绘的后处理组合导航方法。通过本发明，利用本发明的实物载体捷联惯导系统，可实现对长输油气管道的探伤定位和轨迹测绘，结合GPS技术实现管道可视化完整性管理。为实现上述目的，本发明提供一种用于油气管道轨迹测绘的后处理组合导航方法。该方法包括以下步骤在每个捷联惯导系统采样周期内步骤I，判断系统时间是否小于最后Iv GPS点时间，如果否，结束测绘，如果是则进行下一步；步骤2，捷联惯导解算，获得所述捷联惯导系统的姿态、速度、位置，由捷联惯导解算公式得出所述捷联惯导系统误差方程；步骤3，航位推算，利用所述捷联惯导解算的姿态角和里程计进行所述航位推算，获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误差方程；步骤4，利用所述捷联惯导系统误差方程和所述航位推算误差方程建立卡尔曼滤波模型组合导航系统状态方程为
权利要求
1.一种用于油气管道轨迹测绘的后处理组合导航方法，其特征在于，在每个捷联惯导系统采样周期内 步骤1，判断系统时间是否小于最后一个GPS点时间，如果否，结束测绘，如果是进行下一步; 步骤2，捷联惯导解算，获得所述捷联惯导系统的姿态、速度、位置，由捷联惯导解算公式得出所述捷联惯导系统误差方程； 步骤3，航位推算，利用所述捷联惯导解算的姿态角和里程计标度因数进行所述航位推算，获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误差方程； 步骤4，利用所述捷联惯导系统误差方程和所述航位推算误差方程建立卡尔曼滤波模型 组合导航系统状态方程为 XSlNS IDR = SINSIDR +( I ) 组合导航系统观测方程为Zk — HkXSINS/DE+vk (2) 上述方程(I)中
全文摘要
本发明提供一种用于油气管道轨迹测绘的后处理组合导航方法。本发明利用捷联惯导、航位推算以及定点的GPS信号进行组合导航在没有GPS修正点处，进行捷联惯导\航位推算组合导航；在GPS修正点处，进行捷联惯导\航位推算\GPS组合导航。利用卡尔曼滤波器对捷联惯导系统误差、姿态角误差以及里程计标度因数误差进行补偿，同时利用系统数据处理非实时的特点，对系统各项误差进行重复估计并补偿，直至系统误差小于设定的门限值，有效的提高了系统定位精度，满足实际工程需要。
文档编号G01C21/00GK102636165SQ20121012651
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者刘庆成, 吕伟, 唐亚琴, 岳步江, 张龙, 朱强, 李世扬, 郭双红 申请人:航天科工惯性技术有限公司