[发明专利]一种用于钻井的动态旋转姿态测量装置及方法有效
| 申请号： | 201410277772.X | 申请日： | 2014-06-19 |
| 公开（公告）号： | CN105180889B | 公开（公告）日： | 2017-11-17 |
| 发明（设计）人： | 郭秋芬;李佳;刘庆成;李梅英;李纬燕;胡雄;吕伟;岳步江 | 申请（专利权）人： | 航天科工惯性技术有限公司 |
| 主分类号： | G01C1/00 | 分类号： | G01C1/00 |
| 代理公司： | 北京君尚知识产权代理事务所(普通合伙)11200 | 代理人： | 余长江 |
| 地址： | 100070 北京*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种用于钻井的动态旋转姿态测量装置及方法。该装置包括悬挂浆和抗压筒，抗压筒内设有电源板、电路板、磁性传感器、加速度计和陀螺仪。该方法首先通过磁性传感器、加速度计和陀螺仪分别测量地球磁场分量、地球重力分量和整个装置的转速，将各个传感器采集的物理输入转换成电压输出；然后根据安装误差系数和陀螺仪得到的转速，在加速度计的输出项中去除有害加速度项，实现误差补偿；然后根据加速度计和磁性传感器采集的地球磁场和地球重力数据计算钻井的动态旋转姿态。本发明可以测量动态旋转状态下的钻井姿态，能够有效提高动态钻井系统的工作效率。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 用于 钻井 动态 旋转 姿态 测量 装置 方法 | ||
【主权项】：
一种用于钻井的动态旋转姿态测量装置，其特征在于，包括：悬挂浆，用于搭载钻井装置的旋转导向系统；抗压筒，与悬挂浆连接，其内设有电源板、电路板、磁性传感器、加速度计和陀螺仪；所述磁性传感器、加速度计和陀螺仪分别测量地球磁场分量、地球重力分量和整个装置的转速；所述电路板实时采集所述磁性传感器、加速度计和陀螺仪的测量数据，根据安装误差系数和陀螺仪得到的转速，在加速度计的输出项中去除有害加速度项，实现误差补偿，进而根据加速度计和磁性传感器采集的地球磁场和地球重力数据计算动态旋转状态中的钻井姿态，计算姿态角井斜角的公式为：θ=arctanaxb2+ayb2|azb2|;]]>其中，aib为3个加速度计x、y、z的输入；计算井斜方位角的公式为：ψ＝arctan(S)，s=(axbMYb-aybMXb)axb2+ayb2+azb2MZb(axb2+ayb2)-azb(axbMXb+aybMYb),]]>其中，Mib为3个磁性传感器X、Y、Z的输入。
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