[发明专利]一种用于油气管道轨迹测绘的后处理组合导航方法

说明书

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：

X·SINS/DR=FXSINS/DR+Gω---(1)]]>

组合导航系统观测方程为：

Z_k＝H_kX_SINS/DR+v_k    (2)

上述方程(1)中：