基于IMU/磁力计的亚齐木斯估计与规范约束过
Chuang Yang1, Qinghua Zeng1,2, Zhi Xiong1
1College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211106, China.
一种新的旋转规范约束选 (RNCF) 方法提高了测量-钻探过程中的 (MWD) 系统中的近视角估计. 这种技术显著提高了定向钻探的准确性,即使在强磁干扰的环境中也是如此.
科学领域:
- 地质物理学 地质物理学
- 钻井工程 钻井工程
- 传感器融合式传感器
背景情况:
- 传统的基于磁力计的测量钻井系统 (MWD) 依赖于加速计和磁力计进行深孔定向测量.
- 地磁性近视度解决方案容易出现由磁干扰引起的重大错误,这是钻井操作中常见的问题.
- 现有的方法在强磁扰乱的情况下往往难以保持准确性.
研究的目的:
- 提出一种新的旋转规范约束过 (RNCF) 方法,用于对基于陀螺仪辅助磁力计的MWD系统的方程估计.
- 为了提高下孔定向测量的精度和可靠性,特别是在磁干扰下.
- 为在具有挑战性的钻井环境中提供可靠的解决方案,用于准确的近视距离测定.
主要方法:
- 基于科里奥利斯方程的新磁动力系统的设计,以建模地磁向量.
- 将规范约束程序集成到卡尔曼波器中,通过将地磁状态向量组件规范化.
- 使用陀螺仪辅助方法来补充磁力计数据,以提高系统性能.
主要成果:
- 拟议的RNCF方法证明了在近视距离测量精度的显著改善.
- 在根平均平方误差 (RMSE) 意义上,比典型的地磁解决方案提高了98.5%,比标准卡尔曼过 (KF) 提高了37.1%.
- 通过模拟和实际钻探实验在强磁干扰环境中验证的有效性.
结论:
- 在MWD系统中,RNCF方法提供了一个强大的和有效的解决方案,以提高向估计的准确性.
- 这种方法显著减轻了磁干扰对定向钻探测量的影响.
- 这些发现支持采用RNCF来提高深孔定向调查的精度.
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