[发明专利]一种海上石油钻井平台对接定位引导方法

摘要

本发明提出了一种海上石油钻井平台对接定位引导方法。综合了惯性导航、卫星导航、光学测量技术，利用光纤陀螺航姿系统、差分GPS、电罗经、全站仪多种传感器的测量信息，通过数据时间、空间同步处理，建立了多传感器时间、空间统一基准，实现了对接定位引导的三维高精度测量；通过引入无重置式联邦卡尔曼滤波器进行信息融合，输出对接引导信息；通过对差分GPS信息的数据后处理，实现了系统的故障监测，增强了系统可靠性和容错性；利用虚拟现实技术，实现了整个对接过程的全程三维显示，是一种将钻井平台与采油平台对接的有效引导方法。

主权项

一种海上石油钻井平台对接定位引导方法，其特征是包括如下步骤： (1)差分GPS基准站和全站仪靶标安装于采油平台上； (2)在钻井平台上，利用光纤陀螺航姿系统实时测量钻井平台的横摇角、纵摇角、航向角，利用光纤陀螺航姿系统、差分GPS、电罗经构成的组合系统实时测量钻井平台的方位，差分GPS和全站仪实时测量钻井平台相对采油平台的相对位置与倾角，设计对接引导线，并存储差分GPS信息； (3)将步骤(2)中得到的定位导引信息传输至计算机，进行时间同步处理； (4)将步骤(3)得到的数据进行空间同步处理，建立多传感器时间、空间统一基准； (5)通过统一基准内的量测量更新，实时获取并存储钻井平台对接导引过程中相对预设引导线的误差，并进行误差补偿； (6)对步骤(2)中存储的差分GPS信息以及步骤(5)中补偿后的对接导引信息，进行高精度数据后处理； (7)将步骤(5)中补偿后的对接导引信息传输至无置位式联邦卡尔曼滤波器，进行滤波解算，实时输出解算结果； (8)将步骤(7)中输出的滤波信息，输出至平台对接导引作用器，利用拖船以及钻井平台的锚缆，使钻井平台沿设定的引导线向采油平台靠近，并通过虚拟现实技术，实现对接过程的三维动态显示； (9)重复步骤(2)～步骤(8)，直至钻井平台的悬臂梁移动窗口完全覆盖采油平台的作业井口，并进行插桩固定，完成海上石油钻井平台对接定位引导作业。