[发明专利]动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法及标定补偿模型

说明书

本发明涉及一种动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法及标定补偿模型，该方法包括：1）建立标定补偿模型；2）判断三个加速计所形成的坐标系XYZ与动力调谐陀螺和机械骨架的轴向所形成的坐标系X'Y'Z'是否存在非正交角度，若是，则进行步骤3）；若否，则退出标定补偿过程；3）测量三个加速计所形成的坐标系XYZ与动力调谐陀螺和机械骨架的轴向所形成的坐标系X'Y'Z'之间的非正交角度；4）将非正交角度补偿至标定补偿模型中；5）利用标定补偿模型采用四位置标定法获取与加速度相关的漂移系数。本发明提供了一种可简化标定方法、降低机械加工精度以及提高陀螺测斜仪精度的动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法及标定补偿模型。

技术领域

本发明涉及一种动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法及标定补偿模型。

背景技术

动力调谐陀螺是一种双自由度的陀螺仪，由于其精度、体积和可靠性广泛应用与石油测井行业，但在实际应用中，动力调谐陀螺存在静态偏移误差、随机偏移误差和温度偏移误差，静态偏移误差和温度偏移误差是石油测井行业高温高压作业主要的误差来源，选择合理的补偿方法和补偿模型，可以简化标定流程，降低仪器加工难度，提高仪器测量精度。

目前动力调谐陀螺测斜仪的静态偏移系数的求解有多种方法，传统的八位置标定方法、十位置标定方法、最优八位置标定方法和二十四位置标定方法。这些方法对机械加工精度有很高要求，而且整个标定过程运算繁琐，标定周期长，给测斜仪高温标定带来诸多不便。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可简化标定方法、降低机械加工精度以及提高陀螺测斜仪精度的动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法及标定补偿模型。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法，其特殊之处在于：所述动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法包括以下步骤：

1)建立标定补偿模型；所述标定补偿模型包括三个加速计、一个两轴的动力调谐陀螺以及机械骨架；所述两轴的动力调谐陀螺以及三个加速计依次设置在机械骨架上；所述三个加速计相互正交设置在机械骨架上；所述三个加速计形成坐标系XYZ；所述动力调谐陀螺和机械骨架的轴向形成坐标系X'Y'Z'；

2)判断三个加速计所形成的坐标系XYZ与动力调谐陀螺和机械骨架的轴向所形成的坐标系X'Y'Z'是否存在非正交角度，若是，则进行步骤3)；若否，则退出标定补偿过程；

3)测量三个加速计所形成的坐标系XYZ与动力调谐陀螺和机械骨架的轴向所形成的坐标系X'Y'Z'之间的非正交角度；

4)将步骤3)所得到的非正交角度补偿至步骤1)所形成的标定补偿模型中；

5)利用步骤4)所形成的标定补偿模型采用四位置标定法获取与加速度相关的漂移系数。

上述步骤3)的具体实现方式是：

3.1)使三个加速计所形成的坐标系XYZ中的Z轴与机械骨架的轴向保持同轴；

3.2)利用加速度计测量并计算加速计X轴和Y轴两个坐标系与动力调谐陀螺的X’轴和Y’轴两个坐标系的非正交角度α；其计算公式是：

上述步骤5)的具体实现方式是：

5.1)根据下列公式确定与加速度相关的漂移系数B_xx,B_xy,B_yx,B_yy；

其中：

——动力调谐陀螺测量的角速度测量值；