一种用于小井斜下光纤陀螺测斜仪的方位角和工具面角的精度提高方法技术

本发明专利技术公开了一种用于小井斜下光纤陀螺测斜仪的方位角和工具面角的精度提高方法，该方法利用方位角与工具面角之间的姿态角度关系，并结合三轴加速度信息，从而避开光纤陀螺测斜仪的姿态测量在0除以0现象时的误差。该方法能够解决当井斜角θ＜5°时，提高方位角和工具面角的误差，从而全面提高了光纤陀螺测斜仪的测量精度。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种用于小井斜下光纤陀螺测斜仪的方位角和工具面角的精度提高方法，其特征在于包括下列精度提高处理步骤：第一步：记录下初始姿态矩阵及初始姿态角中的初始井斜角ψ0、初始方位角θ0和初始工具面角φ0；第二步：记录下实时采集到的姿态矩阵同时提取出实时采集的井斜角θ；第三步：利用第二步得到的实时姿态矩阵求解出方位角与工具面角之和即HJ＝φ+ψ：步骤301：根据实时姿态矩阵中的第1行第1列元素的值T11与第2行第3列元素的值T23之和，求解得到第一姿态角度修正关系值HJ11→23＝T11+T23；即HJ11→23＝(cosφcosψ‑sinφsinψcosθ)+(‑sinφsinψ+cosφcosψcosθ)＝cosφcosψ(1+cosθ)‑sinφsinψ(1+cosθ)＝(1+cosθ)(cosφcosψ‑sinφsinψ)＝(1+cosθ)cos(φ+ψ)步骤302：根据实时姿态矩阵中的第1行第3列元素的值T13与第2行第1列元素的值T21之和，求解得到第二姿态角度修正关系值HJ13→21＝T13‑T21；即HJ13→21＝(sinφcosψ+cosφsinψcosθ)‑(‑cosφsinψ‑sinφcosψcosθ)＝sinφcosψ(1+cosθ)+cosφsinψ(1+cosθ)＝(1+cosθ)(sinφcosψ+cosφsinψ)＝(1+cosθ)sin(φ+ψ)步骤303：通过求解第二姿态角度修正关系值HJ13→21＝T13‑T21与第一姿态角度修正关系值HJ11→23＝T11+T23之间的比例即第四步：对三轴加速度信息进行低通滤波平滑得到fx1、fy1、fz1；第五步：利用第四步得到的滤波平滑后的加速度信息fx1、fy1、fz1求解工具面角φ＝‑arctan(fx/fz)；第六步：通过第三步得到的(φ+ψ)与第五步得到的φ求解ψ，且ψ＝(φ+ψ)‑φ。FDA00002781617200011.jpg,FDA00002781617200012.jpg,FDA00002781617200013.jpg,FDA00002781617200014.jpg,FDA00002781617200015.jpg,FDA00002781617200016.jpg,FDA00002781617200017.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张春熹，高爽，林铁，余健，李先慕，王璐，焦禹舜，孔庆鹏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11