基于光纤陀螺的井斜测量单元研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 捷联惯性导航系统概述 | 第11-12页 |
| 1.3 井斜测量的国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.1 井斜测量的国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3.2 井斜测量的国外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第14-15页 |
| 第2章 基于光纤陀螺的井斜测量原理 | 第15-32页 |
| 2.1 引言 | 第15页 |
| 2.2 测斜仪的分类 | 第15-17页 |
| 2.2.1 照相测斜仪 | 第15-16页 |
| 2.2.2 电子测斜仪 | 第16页 |
| 2.2.3 陀螺测斜仪 | 第16-17页 |
| 2.3 惯性测量单元 IMU 的工作原理 | 第17-20页 |
| 2.3.1 光纤陀螺仪的工作原理 | 第17-18页 |
| 2.3.2 石英挠性加速度计的工作原理 | 第18-20页 |
| 2.4 井斜测量的基本原理 | 第20-31页 |
| 2.4.1 常用坐标系及基本参数说明 | 第20-21页 |
| 2.4.2 井斜测量的导航原理 | 第21-22页 |
| 2.4.3 井斜测量的姿态表达式 | 第22-27页 |
| 2.4.4 井斜姿态参数解算 | 第27-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 井斜测量硬件平台的构建 | 第32-40页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 硬件平台总体结构设计 | 第32-34页 |
| 3.2.1 硬件平台方案比较与选择 | 第32-34页 |
| 3.2.2 硬件平台总体结构 | 第34页 |
| 3.3 硬件平台单元模块设计 | 第34-37页 |
| 3.3.1 惯性测量单元模块设计 | 第34-35页 |
| 3.3.2 电源模块设计 | 第35页 |
| 3.3.3 数据采集模块设计 | 第35-36页 |
| 3.3.4 数据处理模块设计 | 第36页 |
| 3.3.5 通信模块设计 | 第36-37页 |
| 3.3.6 转位机构模块设计 | 第37页 |
| 3.4 硬件平台总体实物图 | 第37-39页 |
| 3.4.1 硬件平台机械结构示意图 | 第37-38页 |
| 3.4.2 硬件平台实物图 | 第38-39页 |
| 3.5 本章小结 | 第39-40页 |
| 第4章 井斜测量系统标定与初始对准 | 第40-65页 |
| 4.1 引言 | 第40页 |
| 4.2 惯性测量单元的误差分析与建模 | 第40-42页 |
| 4.2.1 光纤陀螺的误差分析 | 第40-42页 |
| 4.2.2 加速度计的误差分析 | 第42页 |
| 4.3 井斜测量中惯性测量组件的正交标定 | 第42-54页 |
| 4.3.1 惯性测量组件的正交安装误差 | 第42-44页 |
| 4.3.2 三轴光纤陀螺的正交标定 | 第44-46页 |
| 4.3.3 三轴加速度计的正交标定 | 第46-49页 |
| 4.3.4 正交标定仿真分析与实验 | 第49-54页 |
| 4.4 井斜测量单元的初始对准技术 | 第54-64页 |
| 4.4.1 初始对准技术及滤波技术 | 第54-58页 |
| 4.4.2 两位置法初始对准 | 第58-60页 |
| 4.4.3 初始对准的仿真分析 | 第60-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 井斜测量的实验与误差分析 | 第65-79页 |
| 5.1 引言 | 第65页 |
| 5.2 井斜测量的工作流程 | 第65-66页 |
| 5.2.1 总体工作流程 | 第65-66页 |
| 5.2.2 上位机界面 | 第66页 |
| 5.3 系统硬件和软件调试 | 第66-68页 |
| 5.4 电机闭环控制精度分析 | 第68-71页 |
| 5.5 姿态角静态测量结果及误差分析 | 第71-78页 |
| 5.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 结论 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-86页 |
| 致谢 | 第86页 |