| 作者简历 | 第6-7页 |
| 摘要 | 第7-10页 |
| abstract | 第10-13页 |
| 第一章 绪言 | 第18-34页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第18-19页 |
| 1.2 非开挖技术概述 | 第19-21页 |
| 1.3 水平定向钻进技术发展和现状 | 第21-26页 |
| 1.3.1 水平定向钻进技术概述 | 第21-23页 |
| 1.3.2 国外水平定向钻进技术的发展和现状 | 第23-25页 |
| 1.3.3 国内水平定向钻进技术的发展和现状 | 第25-26页 |
| 1.4 水平定向钻进导向定位技术的发展 | 第26-32页 |
| 1.4.1 国外水平定向钻进导向定位技术的发展 | 第27-30页 |
| 1.4.2 国内水平定向钻进导向定位技术的发展 | 第30-32页 |
| 1.5 本文主要内容和研究思路 | 第32-34页 |
| 1.5.1 主要内容 | 第32页 |
| 1.5.2 研究思路 | 第32-34页 |
| 第二章 水平定向钻进定位方法和本文定位系统的组成 | 第34-40页 |
| 2.1 常规水平定向钻进定位方法 | 第34-38页 |
| 2.2.1 传统定位方法 | 第34-35页 |
| 2.2.2 行走跟踪式无线定位系统 | 第35-37页 |
| 2.2.3 地面栅格线框定位系统 | 第37-38页 |
| 2.2 基于地面磁信标的水平定向钻进定位系统组成 | 第38-39页 |
| 2.3 基于地面磁信标的水平定向钻进定位系统的优势 | 第39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 基于地面磁信标的水平定向钻进定位模型研究 | 第40-78页 |
| 3.1 磁偶极子磁场分布 | 第40-44页 |
| 3.1.1 磁偶极子 | 第40-41页 |
| 3.1.2 磁偶极子远场 | 第41-44页 |
| 3.2 磁场梯度张量 | 第44-46页 |
| 3.2.1 磁特征测量技术 | 第44-45页 |
| 3.2.2 磁场梯度张量 | 第45-46页 |
| 3.3 磁场梯度张量定位算法 | 第46-60页 |
| 3.3.1 磁场梯度张量直接反演法 | 第46-47页 |
| 3.3.2 欧拉反褶积法 | 第47-49页 |
| 3.3.3 磁场梯度张量测量系统 | 第49-59页 |
| 3.3.4 地磁场的影响 | 第59-60页 |
| 3.4 测量阵列的姿态测量 | 第60-71页 |
| 3.4.1 水平定向钻进姿态角及坐标转换 | 第61-64页 |
| 3.4.2 基于磁强计与加速度计的阵列姿态测量 | 第64-65页 |
| 3.4.3 基于陀螺仪和加速度计的阵列初始姿态测量 | 第65-67页 |
| 3.4.5 基于陀螺仪和加速度计的阵列姿态连续测量 | 第67-71页 |
| 3.5 水平定向钻进定位模型 | 第71-77页 |
| 3.5.1 定位系统测量阵列结构 | 第71页 |
| 3.5.2 基于差分处理的水平定向钻进定位模型 | 第71-74页 |
| 3.5.3 基于3σ准则的改进型水平定向钻进定位模型 | 第74-77页 |
| 3.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 第四章 永磁体磁信标设计及其定位仿真 | 第78-121页 |
| 4.1 永磁体磁场理论 | 第78-82页 |
| 4.1.1 分子环流模型 | 第78-80页 |
| 4.1.2 磁偶极子模型 | 第80页 |
| 4.1.3 永磁体磁场分布 | 第80-82页 |
| 4.2 永磁体基本磁参量及种类 | 第82-87页 |
| 4.2.1 永磁体的基本磁参量 | 第82-83页 |
| 4.2.2 永磁体的种类 | 第83-87页 |
| 4.3 单永磁体磁信标设计 | 第87-90页 |
| 4.3.1 永磁体磁信标形状的选择 | 第87-89页 |
| 4.3.2 单永磁体磁信标具体设计 | 第89-90页 |
| 4.4 组合永磁体信标设计 | 第90-109页 |
| 4.4.1 永磁体组合的磁场分布 | 第90-92页 |
| 4.4.2 永磁体排布方式的选择 | 第92-95页 |
| 4.4.3 永磁体与磁芯组合方式的选择 | 第95-98页 |
| 4.4.4 磁芯对永磁体磁场的增强作用 | 第98-101页 |
| 4.4.5 磁芯材料的选择 | 第101-104页 |
| 4.4.6 组合永磁体信标的尺寸及结构 | 第104-108页 |
| 4.4.7 组合永磁体信标磁场强度试验 | 第108-109页 |
| 4.5 组合永磁体信标的水平定向钻进定位模型仿真分析 | 第109-114页 |
| 4.6 正交双永磁体磁信标 | 第114-117页 |
| 4.6.1 正交双永磁体磁信标磁场 | 第114-116页 |
| 4.6.2 基于正交双永磁体信标定位仿真分析 | 第116-117页 |
| 4.7 静磁场屏蔽分析 | 第117-120页 |
| 4.8 本章小结 | 第120-121页 |
| 第五章 螺线管磁信标设计及其定位仿真 | 第121-138页 |
| 5.1 螺线管的磁场分布 | 第121-125页 |
| 5.2 螺线管磁芯作用及材料选择 | 第125-127页 |
| 5.3 螺线管磁信标设计 | 第127-131页 |
| 5.3.1 螺线管尺寸及结构 | 第127-129页 |
| 5.3.2 螺线管磁芯设计 | 第129-130页 |
| 5.3.3 螺线管磁信标磁场强度试验 | 第130-131页 |
| 5.4 螺线管磁信标的水平定向钻进定位模型仿真分析 | 第131-135页 |
| 5.5 正交双螺线管磁信标 | 第135-137页 |
| 5.5.1 正交双螺线管磁信标磁场 | 第135-136页 |
| 5.5.2 基于正交双螺线管磁信标定位仿真分析 | 第136-137页 |
| 5.6 本章小结 | 第137-138页 |
| 第六章 定位系统误差分析及补偿 | 第138-161页 |
| 6.1 矢量磁强计测量误差补偿 | 第138-145页 |
| 6.1.1 矢量磁强计误差来源 | 第138-140页 |
| 6.1.2 矢量磁强计总误差补偿模型的建立 | 第140-141页 |
| 6.1.3 基于BFGS拟牛顿法的总误差参数估计 | 第141-142页 |
| 6.1.4 总误差补偿仿真分析 | 第142-145页 |
| 6.2 磁场梯度张量测量误差补偿 | 第145-147页 |
| 6.3 基于离散小波阈值去噪的初始姿态四元数修正 | 第147-151页 |
| 6.3.1 基于离散小波去噪的原理 | 第147-149页 |
| 6.3.2 离散小波阈值去噪对测量信号的处理过程 | 第149-150页 |
| 6.3.3 陀螺仪测量信号的离散小波去噪试验分析 | 第150-151页 |
| 6.4 基于信赖域法和互补滤波连续姿态测量的修正 | 第151-158页 |
| 6.3.1 互补滤波算法 | 第152-153页 |
| 6.3.2 基于信赖域法的的姿态四元数估计 | 第153-154页 |
| 6.3.3 姿态修正算法的试验验证 | 第154-158页 |
| 6.5 传感器温度补偿 | 第158-160页 |
| 6.6 本章小结 | 第160-161页 |
| 第七章 水平定向钻进定位系统的设计 | 第161-177页 |
| 7.1 水平定向钻进定位系统硬件的设计 | 第161-170页 |
| 7.1.1 定位系统硬件组成框图 | 第161-162页 |
| 7.1.2 微处理器的选择 | 第162-164页 |
| 7.1.3 传感器的选择 | 第164-166页 |
| 7.1.4 步进电机及其驱动电路 | 第166-167页 |
| 7.1.5 地下测量系统与上位机的通信接口设计 | 第167-168页 |
| 7.1.6 地下测量系统电源的设计 | 第168-169页 |
| 7.1.7 JTAG接口电路 | 第169页 |
| 7.1.8 PCB板的设计 | 第169-170页 |
| 7.2 水平定向钻进定位系统上位机软件设计 | 第170-176页 |
| 7.3 本章小结 | 第176-177页 |
| 第八章 定位系统的试验研究 | 第177-187页 |
| 8.1 试验方案及设备 | 第177-179页 |
| 8.1.1 试验方案设计 | 第177-178页 |
| 8.1.2 试验设备 | 第178-179页 |
| 8.2 试验过程及结果分析 | 第179-187页 |
| 8.2.1 试验过程 | 第179-181页 |
| 8.2.2 试验结果分析 | 第181-187页 |
| 第九章 结论与展望 | 第187-191页 |
| 9.1 论文主要研究成果 | 第187-189页 |
| 9.2 论文主要创新点 | 第189页 |
| 9.3 展望与建议 | 第189-191页 |
| 致谢 | 第191-192页 |
| 参考文献 | 第192-199页 |
