| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-30页 |
| 1.1 课题研究目的和意义 | 第14-16页 |
| 1.2 管道内检测装置（PIG）国内外现状 | 第16-21页 |
| 1.2.1 国外管道内检测装置发展现状 | 第17-20页 |
| 1.2.2 国内管道内检测装置发展现状 | 第20-21页 |
| 1.3 SINS在管道检测定位技术中发展现状 | 第21-26页 |
| 1.3.1 管道检测定位技术发展历程 | 第21-22页 |
| 1.3.2 FOG SINS在管道检测定位中应用现状 | 第22-24页 |
| 1.3.3 MEMS SINS在管道检测定位中研究现状 | 第24-26页 |
| 1.4 MEMS SINS管道检测定位技术难点 | 第26-27页 |
| 1.5 论文结构和主要研究内容 | 第27-30页 |
| 第2章 MEMS SINS辅助管道检测定位系统 | 第30-46页 |
| 2.1 MEMS SINS辅助管道检测定位系统设计 | 第30-32页 |
| 2.2 MEMS捷联惯性导航技术 | 第32-37页 |
| 2.2.1 MEMS管道检测定位系统坐标系 | 第32-33页 |
| 2.2.2 MEMS捷联惯性导航系统 | 第33页 |
| 2.2.3 MEMS SINS误差方程 | 第33-37页 |
| 2.3 MEMS SINS管道检测定位辅助测量技术 | 第37-41页 |
| 2.3.1 MEMS SINS位置辅助测量技术 | 第37-38页 |
| 2.3.2 MEMS SINS速度辅助测量技术 | 第38-39页 |
| 2.3.3 MEMS SINS方位角辅助测量技术 | 第39-41页 |
| 2.4 实验设备介绍 | 第41-44页 |
| 2.4.1 实验用MEMS惯性辅助管道检测定位系统 | 第41-42页 |
| 2.4.2 管道轨迹仿真和数据采集装置 | 第42-43页 |
| 2.4.3 实验测试平台简介 | 第43-44页 |
| 2.5 本章小结 | 第44-46页 |
| 第3章 基于NAFSA的MEMS IMU误差参数辨识研究 | 第46-72页 |
| 3.1 MEMS捷联IMU静态误差模型 | 第46-47页 |
| 3.1.1 MEMS陀螺仪静态误差模型 | 第46页 |
| 3.1.2 MEMS加速度计静态误差模型 | 第46-47页 |
| 3.2 人工鱼群算法简介 | 第47-54页 |
| 3.2.1 标准人工鱼群算法SAFSA | 第47-48页 |
| 3.2.2 优化人工鱼群算法OAFSA | 第48-49页 |
| 3.2.3 新型人工鱼群算法NAFSA | 第49-51页 |
| 3.2.4 人工鱼群算法优化指标 | 第51-52页 |
| 3.2.5 人工鱼群算法优化步骤 | 第52-54页 |
| 3.3 基于NAFSA的MEMS陀螺仪误差参数辨识 | 第54-59页 |
| 3.3.1 MEMS陀螺仪误差参数分类 | 第54-55页 |
| 3.3.2 NAFSA辨识陀螺仪误差参数过程 | 第55-56页 |
| 3.3.3 NAFSA辨识陀螺仪误差参数仿真及分析 | 第56-59页 |
| 3.4 基于NAFSA的MEMS加速度计误差参数辨识 | 第59-63页 |
| 3.4.1 MEMS加速度计误差参数分类 | 第59页 |
| 3.4.2 NAFSA辨识加速度计误差参数过程 | 第59-60页 |
| 3.4.3 NAFSA辨识加速度计误差参数仿真及分析 | 第60-63页 |
| 3.5 MEMS IMU模方观测的AFSA优化实验验证 | 第63-70页 |
| 3.5.1 MEMS IMU六位置测量结果及分析 | 第63-68页 |
| 3.5.2 MEMS SINS管道检测定位结果及分析 | 第68-70页 |
| 3.6 本章小结 | 第70-72页 |
| 第4章 PIG横滚运动对管道惯性定位系统影响 | 第72-92页 |
| 4.1 PIG在管道内的横滚运动概况 | 第72-74页 |
| 4.2 横滚运动对惯性传感器误差传播影响 | 第74-75页 |
| 4.2.1 横滚运动下捷联姿态变换矩阵 | 第74页 |
| 4.2.2 横滚运动下管道惯性定位系统误差 | 第74-75页 |
| 4.3 横滚运动下惯性传感器误差模型 | 第75-80页 |
| 4.3.1 陀螺仪零偏误差 | 第76页 |
| 4.3.2 陀螺仪刻度系数误差 | 第76-77页 |
| 4.3.3 加速度计零偏误差 | 第77-78页 |
| 4.3.4 加速度计刻度系数误差 | 第78-79页 |
| 4.3.5 管道检测用IMU选型注意事项 | 第79-80页 |
| 4.4 横滚运动下管道惯性定位系统误差 | 第80-86页 |
| 4.4.1 陀螺仪零偏误差引起的管道测量误差 | 第80-82页 |
| 4.4.2 陀螺仪刻度系数误差引起的管道测量误差 | 第82-83页 |
| 4.4.3 加速度计零偏误差引起的管道测量误差 | 第83-85页 |
| 4.4.4 加速度计刻度系数误差引起的管道测量误差 | 第85-86页 |
| 4.5 实验设计及结果分析 | 第86-90页 |
| 4.5.1 实验过程介绍 | 第86-88页 |
| 4.5.2 实验结果及分析 | 第88-90页 |
| 4.6 本章小结 | 第90-92页 |
| 第5章 基于惯性传感器的管道连接器检测研究 | 第92-108页 |
| 5.1 管道连接器检测的必要性分析 | 第92-94页 |
| 5.2 PIG方位角误差对SINS定位误差影响 | 第94-95页 |
| 5.3 CCWT及其在管到连接器检测中的应用 | 第95-97页 |
| 5.3.1 复连续小波变换CCWT | 第96-97页 |
| 5.3.2 CCWT检测管道连接器 | 第97页 |
| 5.4 FOS及其在管道连接器检测中的应用 | 第97-100页 |
| 5.4.1 快速正交搜索FOS | 第97-99页 |
| 5.4.2 FOS检测管道连接器设计 | 第99-100页 |
| 5.5 管道连接器检测结果与分析 | 第100-106页 |
| 5.5.1 实验方案设计 | 第100页 |
| 5.5.2 CCWT管道连接器检测结果及分析 | 第100-103页 |
| 5.5.3 FOS管道连接器检测结果及分析 | 第103-106页 |
| 5.6 本章小结 | 第106-108页 |
| 第6章 基于SINS/AGM/Odometer/PJ的管道检测定位系统 | 第108-134页 |
| 6.1 Kalman filter（KF）估计技术 | 第108-110页 |
| 6.1.1 滤波估计技术概要 | 第108-109页 |
| 6.1.2 EKF算法介绍 | 第109-110页 |
| 6.2 固定间隔平滑技术 | 第110-114页 |
| 6.2.1 固定间隔平滑算法 | 第111-112页 |
| 6.2.2 Rauch-Tung-Striebel平滑器（RTSS） | 第112-113页 |
| 6.2.3 RTSS平滑器应用注意事项 | 第113-114页 |
| 6.3 SINS/AGM/Odometer/PJ系统设计 | 第114-117页 |
| 6.3.1 SINS/AGM/Odometer/PJ系统介绍 | 第114-115页 |
| 6.3.2 SINS/AGM/Odometer/PJ系统观测模型 | 第115-117页 |
| 6.4 SINS/AGM/Odometer/PJ系统实验及结果分析 | 第117-133页 |
| 6.4.1 转台模拟PIG管道内实验及结果分析 | 第117-125页 |
| 6.4.2 机器人模拟PIG管道内实验及结果分析 | 第125-133页 |
| 6.5 本章小结 | 第133-134页 |
| 结论 | 第134-136页 |
| 参考文献 | 第136-148页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第148-150页 |
| 致谢 | 第150-152页 |
| 附件A: 横滚运动下惯性辅助管道检测定位系统误差模型 | 第152-170页 |
| A1 陀螺仪零偏误差 | 第154-159页 |
| A2 陀螺仪刻度系数误差 | 第159-167页 |
| A3 加速度计零偏误差 | 第167-168页 |
| A4 加速度计刻度系数误差 | 第168-170页 |
