[发明专利]单轴光纤陀螺在油井测斜中的三位置补偿算法

摘要

本发明公开了一种单轴光纤陀螺在油井测斜中的三位置补偿算法，它采用一个陀螺仪和一个加速度计的安装结构，采用对输出值进行补偿计算法，用一个加速度计通过电机转位过程来记录其值；采用单轴光纤陀螺和单轴加速度计组成陀螺测斜仪，光纤陀螺与加速度计与转位机构的机械连接采用滑环，每一个测点用三位置计算出方位和井斜，不需要回零，按照一个方向进行转位，按0°、90°、180°、270°、360°进行周而复始的运转，计算时所需的位置点数据只有三个。本发明的这种单轴光纤陀螺在油井测斜中的三位置的处理方法能缩短测试时间，节约仪器成本。该算法为陀螺测斜仪在石油测井、矿山勘探等领域斜度、方位的确定而设计，值得推广应用。

主权项

一种单轴光纤陀螺在油井测斜中的三位置补偿算法，其特征在于：采用一个单轴光纤陀螺和一个单轴加速度计的安装结构，采用对输出值进行补偿计算法，用一个单轴加速度计通过转位电机转位过程来记录其值；采用单轴光纤陀螺和单轴加速度计组成单轴光纤陀螺测斜仪，单轴光纤陀螺与单轴加速度计与转位机构的机械连接采用滑环，每一个测点用三位置计算出方位和井斜，不需要回零，按照一个方向进行转位，按0°、90°、180°、270°、360°进行周而复始的运转，计算时所需的位置点数据只有三个；测得的三位置单轴光纤陀螺单轴加速度计的输出值，采用对其值进行转位电机在转位过程中的转位误差补偿、单轴光纤陀螺和单轴加速度计之间的安装误差补偿来计算，消除单轴光纤陀螺和单轴加速度计的时间漂移；转位电机转位过程中，利用光电编码进行脉冲计数，利用PWM技术精确控制转位的角度，同时在标定过程中进行转位误差角与脉冲计数误差值的精确补偿；安装误差角通过光电脉冲信号进行初始对准，再通过转台标定进行补偿；对转位电机在转动三位置输出值转位误差和安装误差进行补偿，设单轴光纤陀螺的补偿矩阵设为Ag，单轴加速度计的补偿矩阵设为Aa，当转位电机的转动轨迹为0—90—180时，补偿矩阵为：当转位电机的转动轨迹为180—270—0时，补偿矩阵为：其中epsl为安装误差角，delta90为转位电机转位从0°到90°的转位误差角，delta180为转位电机转位从0°到180°的转位误差角，delta270为转位电机转位从0°到270°的转位误差角。