一种陀螺仪测量方法、系统、存储介质和电子设备与流程

所属的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram),只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

背景技术：

1、长距离输油气管道建设离不开非开挖穿越技术的支撑，目前我国对生态环境保护的要求越来越严格，在油气管道建设中非开挖穿越技术更是被放到了重中之重。在极端环境下例如附近10米内有铁磁物质干扰(例如临近其他管道、城市穿越等)或穿山、穿海等远距离穿越无法铺设线圈或磁靶等特殊环境作业时，磁导向系统因各种原因受限不能完成施工要求，需高精度随钻陀螺导向系统解决该类技术难题。陀螺测量仪在实际操作中会存在一定的测量误差，目前对于测量仪器产生的测量误差缺乏相应的误差范围分析方法，对于陀螺仪的使用和环节改进存在一定的推进难度，适应性有待加强。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种陀螺仪测量方法、系统、存储介质和电子设备。

2、本发明的一种陀螺仪测量方法的技术方案如下：

3、对目标陀螺仪进行allan variance建模，得到误差模型；

4、根据误差模型对所述目标陀螺仪的所有误差进行分类，得到多个误差类型；

5、从所有误差类型中，确定所述目标陀螺仪所采集的实际测量数据对应的所有目标误差类型；

6、获取每个目标误差类型的降噪方式，组成滤波组合；

7、利用滤波组合对所述实际测量数据进行滤波，得到滤波以后的实际测量数据。

8、本发明的一种陀螺仪测量方法的有益效果如下：

9、一方面，利用allan variance建模，并对陀螺仪进行误差分类，通过采样以减少噪声，完成测量误差范围分析，提高测量精度，操作便捷，可控性强，另一方面，有利于推进陀螺测量仪器的改善进度，仪器操作完成度高，减小误差，实时效果加强。

10、在上述方案的基础上，本发明的一种陀螺仪测量方法还可以做如下改进。

11、进一步，多类误差类型包括：量化噪声所造成的误差、角度随机游走所造成的误差、零偏不稳定性所造成的误差、速率斜坡所造成的误差、指数相关噪声所造成的误差和正弦噪声所造成的误差。

12、进一步，降噪方式为高通滤波、低通滤波或频域滤波。

13、进一步，所述误差模型为：其中，为：第i个采样点的采集时刻与第i+1个采样点的采集时刻之间的平均角速率，表示第i+1个采样点的采集时刻与第i+2个采样点的采集时刻之间的平均角速率，表示在τ时刻得到的采样点的误差值，n表示采样点的数量。

14、本发明的一种陀螺仪测量系统的技术方案如下：

15、包括建模模块、分类模块、确定模块、获取组合模块和滤波模块；

16、所述建模模块用于：对目标陀螺仪进行allan variance建模，得到误差模型；

17、所述分类模块用于：根据误差模型对所述目标陀螺仪的所有误差进行分类，得到多个误差类型；

18、所述确定模块用于：从所有误差类型中，确定所述目标陀螺仪所采集的实际测量数据对应的所有目标误差类型；

19、所述获取组合模块用于：获取每个目标误差类型的降噪方式，组成滤波组合；

20、所述滤波模块用于：利用滤波组合对所述实际测量数据进行滤波，得到滤波以后的实际测量数据。

21、本发明的一种陀螺仪测量系统的有益效果如下：

22、一方面，利用allan variance建模，并对陀螺仪进行误差分类，通过采样以减少噪声，完成测量误差范围分析，提高测量精度，操作便捷，可控性强，另一方面，有利于推进陀螺测量仪器的改善进度，仪器操作完成度高，减小误差，实时效果加强。

23、在上述方案的基础上，本发明的一种陀螺仪测量系统还可以做如下改进。

24、进一步，多类误差类型包括：量化噪声所造成的误差、角度随机游走所造成的误差、零偏不稳定性所造成的误差、速率斜坡所造成的误差、指数相关噪声所造成的误差和正弦噪声所造成的误差。

25、进一步，降噪方式为高通滤波、低通滤波或频域滤波。

26、进一步，所述误差模型为：其中，为：第i个采样点的采集时刻与第i+1个采样点的采集时刻之间的平均角速率，表示第i+1个采样点的采集时刻与第i+2个采样点的采集时刻之间的平均角速率，表示在τ时刻得到的采样点的误差值，n表示采样点的数量。

27、本发明的一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行上述任一项所述的一种陀螺仪测量方法。

28、本发明的一种电子设备，包括处理器和上述的存储介质，所述处理器执行所述存储介质中的指令。

技术特征：

1.一种陀螺仪测量方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种陀螺仪测量方法，其特征在于，多类误差类型包括：量化噪声所造成的误差、角度随机游走所造成的误差、零偏不稳定性所造成的误差、速率斜坡所造成的误差、指数相关噪声所造成的误差和正弦噪声所造成的误差。

3.根据权利要求1所述的一种陀螺仪测量方法，其特征在于，降噪方式为高通滤波、低通滤波或频域滤波。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种陀螺仪测量方法，其特征在于，所述误差模型为：其中，为：第i个采样点的采集时刻与第i+1个采样点的采集时刻之间的平均角速率，表示第i+1个采样点的采集时刻与第i+2个采样点的采集时刻之间的平均角速率，表示在τ时刻得到的采样点的误差值，n表示采样点的数量。

5.一种陀螺仪测量系统，其特征在于，包括建模模块、分类模块、确定模块、获取组合模块和滤波模块；

6.根据权利要求5所述的一种陀螺仪测量系统，其特征在于，多类误差类型包括：量化噪声所造成的误差、角度随机游走所造成的误差、零偏不稳定性所造成的误差、速率斜坡所造成的误差、指数相关噪声所造成的误差和正弦噪声所造成的误差。

7.根据权利要求5所述的一种陀螺仪测量系统，其特征在于，降噪方式为高通滤波、低通滤波或频域滤波。

8.根据权利要求5至7任一项所述的一种陀螺仪测量系统，其特征在于，所述误差模型为：其中，为：第i个采样点的采集时刻与第i+1个采样点的采集时刻之间的平均角速率，表示第i+1个采样点的采集时刻与第i+2个采样点的采集时刻之间的平均角速率，表示在τ时刻得到的采样点的误差值，n表示采样点的数量。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至4中任一项所述的一种陀螺仪测量方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和权利要求9所述的存储介质，所述处理器执行所述存储介质中的指令。

技术总结
本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种陀螺仪测量方法、系统、存储介质和电子设备，方法包括：对目标陀螺仪进行Allan variance建模，得到误差模型；根据误差模型对所述目标陀螺仪的所有误差进行分类，得到多个误差类型；从所有误差类型中，确定所述目标陀螺仪所采集的实际测量数据对应的所有目标误差类型；获取每个目标误差类型的降噪方式，组成滤波组合；利用滤波组合对所述实际测量数据进行滤波，得到滤波以后的实际测量数据。一方面，利用Allan variance建模，并对陀螺仪进行误差分类，通过采样以减少噪声，完成测量误差范围分析，提高测量精度，操作便捷，可控性强，另一方面，有利于推进陀螺测量仪器的改善进度。

技术研发人员：曹川,张燕萍,张盼军,徐丙贵,范培焰,冯来,熊翦
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5