IMU 姿态误差均衡校正模型与验证

惯性姿态测量单元(IMU)中存在各种系统误差,需要进行校正以提高姿态解算精度,而校正矩阵是由本身包含各种系统误差的特殊位置测量值及其理论值决定的。对校正矩阵产生的校正误差进行理论推导,研究其对解算姿态参数误差的影响特征,并用测试数据进行验证。根据均衡校正点的设计,详细研究均衡校正及其结构拓扑对姿态精度的影响模型和特征,并对测试数据进行均衡校正验证,典型姿态解算结果及对比表明,均衡校正普遍降低了姿态的绝对误差,均衡平均校正最少可降低解算姿态绝对误差的平均值和峰峰值至30.8%,且在小倾斜角区域也达到大中倾斜角区域常规校正的姿态解算精度。     

基于Arduino的数字地层模型设计

在双侧向测井实践教学中,常用电阻率刻度盒代替真实地层,但刻度盒档位有限且需手动换挡,不能模拟地层的连续变化。将数字电位器接入刻度盒的外接档,改变数字电位器阻值,用双侧向测井仪测量其等效电阻率,通过回归分析法得到阻值与电阻率之间的关系式;按此关系式将待测地层模型电阻率换算成相应阻值,以二维数组(井深,阻值)形式存入Arduino系统内,由Arduino系统控制数字电位器按数组规律变化,仿真连续地层。实验结果表明,该数字地层模型基本实现了让地层动起来的效果,双侧向测井仪测量结果与待测地层模型电阻率一致。     

北京工体“海底世界”工程设计

北京工体“海底世界”工程是一座大型的海洋生物展览馆,工程位于人工湖中央,且埋在湖底,出入口设置在岸上,通过小桥将出入口与“海底世界”工程连接,观众可以通过地面上的主入口,经过小桥随通道乘自动扶梯进入“海底世界”,到达湖底。进入海族馆后,再通过环状传送皮带和自由走道观赏千余种海洋鱼类生物,使人仿佛感到身临其境,尽情地享受漫游海底的感觉。与国内外许多海族馆相比所不同的是,北京工体“海底世界”整个工程全部位于地下,且在人工湖的水面以下,深度达１１ｍ,另外海族馆内的盐水对钢筋混凝土结构还有锈蚀作用。因此,在工程设计中,有许多特殊的地方,如抗渗、抗浮、防腐等等。     

基于UART的小型测控网络设计

介绍了一种利用微机和单片机的UART资源构成的小型测控网络。该网络实现了一主多从,即插即用的串行总线连接方式。系统构成十分灵活,扩展性强。主机可以很方便地访问任意一台从机,实现每次8B以内的双向数据传输。通过在高温高压动失水实验装置中的实际应用,表明该网络性能稳定,工作可靠。     

旋转导向钻井工具近垂直姿态校正矩阵 误差的等角距均衡校正

旋转导向钻井工具中姿态校正方法的校正点本身包含各种系统误差,会引入校正矩阵误差,是近垂直姿态下姿态角解算精度低的原因之一.平均均衡校正方法(ABC)可补偿校正矩阵误差,但整体误差并不均匀.以等分角度间距设计校正点,建立一种等角距均衡校正(EABC)模型,推导校正矩阵误差表达式,研究其引起的姿态角误差特征.对多组近垂直姿态的测试数据分别进行传统校正、平均均衡校正和等角距均衡校正,结果表明：等角距均衡校正后,井斜角误差平均值均小于0.012°,井斜角误差峰峰值均小于0.027°;工具面角误差平均值均小于0.008°,工具面角误差的峰峰值和标准差分别降低到平均均衡校正的54%～95%和40%～63%,进一步提高垂直小井斜井段的姿态解算整体精度。