Широкодиапазонный бесплатформенный гироинклинометр

• Автор: Мельников, Андрей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 172 с. : ил.

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ИНКЛИНОМЕТРАМ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Классификация и приборный состав инклинометров

1.2. Анализ схем и уравнений функционирования инклинометров и гироинклинометров в кардановых подвесах в режиме определения углов ориентации

1.3. Алгоритмы ориентации бесплатформенных гироинклинометров на основе БИСОН

1.4. Методы и алгоритмы определения траектории ствола скважины наклонно направленного бурения

1.5. Алгоритмы определения координат ствола буровой скважины с помощью БИСОН

Выводы по главе 1

Постановка задачи исследования

2. ФИЗИЧЕСКАЯ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БЕСПЛАТФОРМЕННЫХ ГИРОИНКЛИНОМЕТРОВ

2.1. Физическая модель и особенности схемных решений БГИ

2.1.1. Физическая модель БГИ

2.1.2. Об использовании микромеханических гироскопов и акселерометров
2.2. Математическая модель: вывод алгоритмов ориентации БГИ в углах Эйлера
2.2.1. Вывод алгоритмов ориентации БГИ для случая задания угловых скоростей СП в осях объектового трехгранника
2.2.2. Вывод алгоритмов ориентации БГИ для случая приведения угловых скоростей СП к осям горизонтного трехгранника
2.3. Алгоритмы ориентации БГИ в углах Эйлера-Крылова
2.3.1. Алгоритмы ориентации БГИ для случая приведения угловых скоростей СП к осям горизонтного трехгранника
2.4. Кватернионные алгоритмы ориентации БГИ
2.4.1. Кватернионные многоступенчатые алгоритмы ориентации
2.4.2. Кватернионные алгоритмы ориентации БГИ для случая приведения угловых скоростей и кажущихся ускорений к осям горизонтного трехгранника
Выводы по главе 2
3. ВЫВОД УРАВНЕНИЙ ОШИБОК ОРИЕНТАЦИИ И АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВ БЕСПЛАТФОРМЕННЫХ ГИРОИНКЛИНОМЕТРОВ
3.1 Уравнения ошибок БГИ для случая задания его угловых скоростей по осям объектового трехгранника
3.2 Уравнения ошибок ориентации БГИ для случая приведения его угловых скоростей к осям горизонтного трехгранника
3.3 0 выполнимости условий Шулера в БГИ с многоступенчатыми кватерни-онными алгоритмами ориентации
Выводы по главе 3
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КООРДИНАТ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И ОРИЕНТАЦИИ БЕСПЛАТФОРМЕННОГО ГИРОИНКЛИНОМЕТРА ПО СОВОКУПНЫМ АЛГОРИТМАМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
4.1 Теоретические предпосылки
4.2 Алгоритмы определения координат ствола скважины и уравнения ошибок
4.3 Уравнения ошибок определения координат ствола скважины по информации от датчика приращений длины каротажного кабеля
4.4 Математическое моделирование процесса функционирования БГИ
Выводы по главе 4
5. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ БЕСПЛАТФОРМЕННОГО ГИРОИНКЛИНОМЕТРА
5.1 Общая характеристика и методика экспериментальных исследований БГИ
5.2 Лабораторные исследования ИИМ-1
5.3 Лабораторные исследования ИММ-2
5.4 Траекторные испытания БГИ
Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

предполагается, что используются среднеарифметические значения сигналов ММГ и ММА, хотя скобки < > и не применяются.
При этом если дрейф ММГ лежит и пределах {1 ...10)угл. град/час, то за счет их параллельной работы осредненная угловая скорость дрейфа может быть снижена до величин порядка (0,1 ...1)угл. град/час. При параллельной работе ММА осредненный сдвиг может быть снижен до величин порядка (2...4) 10'5g.
2.2. Математическая модель: вывод алгоритмов ориентации БГИ
в углах Эйлера
В данном параграфе в уравнениях применена система классических углов Эйлера, в основу алгоритмов положены соответствующие этой схеме кинематические уравнения Эйлера с введенными в них членами коррекции от ТИКУ и ТММ. В данном БГИ используются различные алгоритмы: при выставке - с введенными членами коррекции от различных датчиков, при спуске и подъеме БГИ - алгоритмы с коррекцией от ТИКУ по отдельным переменным вплоть до полного ее отключения, с компенсацией дрейфа. Вид алгоритма и коррекции существенно зависит от того, в каком базисе задан своими проекциями вектор абсолютной угловой скорости.
2.2. 1. Вывод алгоритмов ориентации БГИ для случая задания угловых скоростей СП в осях объектового трехгранника
На рис. 2. 2 изображена схема размещения на поверхности Земли географического сопровождающего трехгранника 0£,- (/ = 1,3), а на рис. 2. 3 - схема поворотов координатного трехгранника Ох;- (г = 1,3), связанного с корпусом 9 скважинного прибора.