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基于简化惯导的地下管线轨迹测量方法

李昊 陈强 徐一雄

李昊, 陈强, 徐一雄. 基于简化惯导的地下管线轨迹测量方法[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(4): 364-368. doi: 10.12299/jsues.22-0106
引用本文: 李昊, 陈强, 徐一雄. 基于简化惯导的地下管线轨迹测量方法[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(4): 364-368. doi: 10.12299/jsues.22-0106
LI Hao, CHEN Qiang, XU Yixiong. Underground pipeline trajectory measurement method based on reduced inertial navigation[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(4): 364-368. doi: 10.12299/jsues.22-0106
Citation: LI Hao, CHEN Qiang, XU Yixiong. Underground pipeline trajectory measurement method based on reduced inertial navigation[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(4): 364-368. doi: 10.12299/jsues.22-0106

基于简化惯导的地下管线轨迹测量方法

doi: 10.12299/jsues.22-0106
基金项目: 国家自然科学基金项目资助(61272097)
详细信息
    作者简介:

    李昊:李 昊(1996−),男,在读硕士,研究方向为惯性导航、自适应信号处理. E-mail:Lihao_sues19@163.com

    通讯作者:

    陈 强(1965−),男,教授,博士,研究方向为地球探测与信息技术、软件工程. E-mail:sues_chen@sues.edu.cn

  • 中图分类号: TU990.3; TP391

Underground pipeline trajectory measurement method based on reduced inertial navigation

  • 摘要:

    针对目前基于惯性导航原理的地下管线轨迹测量系统成本过高的缺点,通过减少惯性传感器的数量,有效降低系统成本. 首先推导了仅使用单轴角速度和双轴加速度数据还原管线轨迹的公式,然后使用具有自适应噪声的完全集成经验模态分解处理惯性传感器原始数据,最后利用所推导公式和处理后数据重建管线轨迹. 在75 m长的测试管路中,重建轨迹最大偏差小于全长的0.2%,同时传感器成本减少一半,具有较强的实用价值.

  • 图  1  WPIR运动时在${x_b}{o_b}{z_b}$平面内的受力

    Figure  1.  Force acting within ${x_b}{o_b}{z_b}$ plane when WPIR moves

    图  2  WPIR内物理平台和传感器布局

    Figure  2.  Physical platform and sensor layout in WPIR

    图  3  试验管道局部

    Figure  3.  Part of experimental pipeline

    图  4  真实速度与估计速度对比

    Figure  4.  Comparison between real speed and estimated speed

    图  5  加速度信号去噪效果

    Figure  5.  Denoising effect of acceleration signal

    图  6  重建轨迹与真实轨迹在两个方向上的投影

    Figure  6.  Reconstructed trajectory and real trajectory projection in two directions

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-02
  • 刊出日期:  2022-12-30

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