[发明专利]管线测量系统与方法

权利要求书

1.一种管线测量系统，其特征在于，包括：惯性导航系统、两套行走装置、安装装置和里程计；其中，

所述安装装置为空心结构，所述惯性导航系统设于所述安装装置内；

两套行走装置分别设置在所述安装装置的两端，每套行走装置包括两个以上行走轮；

所述里程计设置在所述行走轮上并与所述惯性导航系统通过电气接口连接。

2.根据权利要求1所述的管线测量系统，其特征在于，所述惯性导航系统至少用于测量安装装置的姿态、速度和三维位置数据，并结合里程计的数据和深度融合方法计算管线的几何状态和位置信息。

3.根据权利要求2所述的管线测量系统，其特征在于，所述惯性导航系统包括导航计算机，所述导航计算机包括系统误差校正模块、导航解算模块和最优估计模块，

所述系统误差校正模块至少用于校正系统误差；

所述导航解算模块用于根据陀螺和加速度计测量数据完成姿态解算、速度解算和位置解算；

所述最优估计模块至少用于将惯性导航数据、温度数据和里程计数据对系统误差进行最优估计。

4.根据权利要求3所述的管线测量系统，其特征在于，所述导航计算机还包括虚拟传感器，所述虚拟传感器包括位置校准解算模块、重力异常解算模块、管道约束解算模块和动力学解算模块中的一个或多个模块；

位置校准解算模块用于利用起点和/或终点的位置数据校准位置；

重力异常解算模块用于计算重力异常数据，补偿实际重力与导航解算过程中采用的重力模型之间的误差；

管道约束解算模块用于管线测量系统在管道内的运动约束模型解算和误差补偿；

动力学解算模块用于管线测量系统动力学运动模型解算和误差补偿。

5.根据权利要求4所述的管线测量系统，其特征在于，导航计算机还包括管线测量模块，所述管线测量模块用于管线测量模型解算和误差补偿，实时输出管线测量结果。

6.根据权利要求1所述的管线测量系统，其特征在于，所述里程计为两个以上，将两个以上的里程计的数据与惯性导航系统的数据进行深度融合。

7.一种管线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：对惯性导航系统采用双位置对准方法或三位置对准方法进行初始对准；

B：对惯性导航系统进行标定和补偿；

C：采集陀螺、加速度计、里程计和温度传感器的数据；

D：对陀螺数据和加速度计数据根据重力异常解算模块的数据进行导航解算，并将导航解算的结果与温度数据、里程计数据、位置校准解算模块的数据、管道约束解算模块的数据和动力学解算模块的数据进行最优估计；

E：对步骤D的最优估计结果进行管线测量模型的解算和误差补偿，得到管线测量结果。