CN116380124B 一种随钻测量系统中惯性传感器标定方法 （河南理工大学）

本发明公开了一种随钻测量系统中惯性传钻测量系统工作测点停钻时对惯性传感器进行设计了惯性传感器静态标定步骤以及惯性传感2引入自适应因子和对数函数以平衡静态改进优化算法全局搜索与局部搜索之间的关S114：利用静态改进后的北苍鹰优化算法迭代所述误差参数动态标定和误差参数更新的具载入所述静态标定误差参数值作为初始先验知识，获取下一引入自适应因子以及对数函数以平衡动态改进优化算法全局搜索与局部搜索之间的S124：利用动态改进后的北苍鹰优化算法迭代3Fa表示加速度计测量值，a=(axayaz)T,表示加速度计真实a表示加速度计零偏误差，ba=式(5)中，f、、"分别表示载体坐标系与加速度计坐标系之间的非对准误差参gb⃞+bg(6)式(6)中，表示陀螺仪测量值，表示陀螺仪真bg表示陀螺仪零偏误差，Agb表示4式(10)中，"、"、"分别表示载体坐标系与陀螺仪坐标系之间的非对准误差参定目标函数包括加速度计目标函数以及陀螺仪目标函数，所述加速度计目标函数如式根据所述载体坐标系与加速度计坐标系之间的非对准误差参数根据将所述载体坐标系与陀螺仪坐标系之间的非对准误差参数、陀螺仪零偏误差参5.根据权利要求4所述随钻测量系统中惯性传感器标定方法，其特征在于，所述引入5所述引入自适应因子和对数函数以平衡静态改进优化算法全局搜索与局部搜索之间利用加速度计零偏误差参数以及加速度计比例因子误差参数构建加速度计动态标定载入所述静态标定误差参数值作为初始先验知识，获取下一k-2,Best分别表示第k-1次和第k-2次标定的误差参数值；式(23)中，normrnd函数表示生成一组符合正态分布的随机数，包含4个参数，其中：m,n表示产生mxn矩阵。67[0002]随钻测量(MeasurementWhileDriling,MWD)是煤矿井下定向钻进技术中一项重量短节获取的轴迹信息对钻头进行定位和轨迹绘制，便于施钻人员随时了解钻孔施工情[0004](1)大多数惯性传感器标定是在实验室环境下进行误差项标定，且已标定的误差[0005](2)为了解决上述第一个问题，众多学者研究了震动和温度变化等因素对传感器8[0014]引入自适应因子和对数函数以平衡静态改进优化算法全局搜索与局部搜索之间[0022]引入自适应因子以及对数函数以平衡动态改进优化算法全局搜索与局部搜索之9arM⃞R%。(S-2)[0048]式(S_10)中，、"、"分别表示载体坐标系与陀螺仪坐标系之间的非对准[0049]进一步的，所述静态标定目标函数包括加速度计目标函[0071]式(S_20)中，则表示第i个新解的第j个维度，Fn是其对应的目标函数i,j表示上次迭代初始种群第i个解的第j个维度，p[0084]所述引入自适应因子和对数函数以平衡静态改进优化算法全局搜索与局部搜索[0087]利用式(S_26)代替北苍鹰优化算法式(S_23)，使得参数R不再以线性函数形式调[0090]利用加速度计零偏误差参数以及加速度计比例因子误差参数构建加速度计动态k_1,Bestk_2,Best分别表示第k_1次和第k_2次标定的误差参数值；[0113]S112：基于所述目标函数，分析传统北苍鹰优化算法(NorthernGoshawkOptimizationalgorithm,NGO)，对传统北苍鹰优化算法进行静态改进得到自适应北苍鹰优化算算法(AdaptiveNorthernGoshawkOptimizationalgorithm,ANGO)，所述静态改[0115]引入自适应因子和对数函数以平衡静态改进优化算法全局搜索与局部搜索之间动态改进得到动态自适应北苍鹰优化算算法(DynamicAdaptiveNorthernGoshawk[0123]引入自适应因子以及对数函数以平衡动态改进优化算法全局搜索与局部搜索之ayaz)T,表示加速度计真arM⃞R%。(S-2)[0149]式(S_10)中，、"、"分别表示载体坐标系与陀螺仪坐标系之间的非对准[0172]式(S_20)中，则表示第i个新解的第j个维度，Fn是其对应的目标函数i,j表示上次迭代初始种群第i个解的第j个维度，prf"表示新状态对应的NGO全[0185]所述引入自适应因子和对数函数以平衡静态改进优化算法全局搜索与局部搜索[0195]利用式(S_26)代替北苍鹰优化算法式(S_23)，使得参数R不再以线性函数形式调[0196]如图3所示，对比引入自适应因子和对数函数时R值变化曲线以及未引入时R值变[0197]通过设置算法初始参数，当算法达到指定收敛精度或者达到迭代次数后停止迭[0205]利用加速度计零偏误差参数以及加速度计比例因子误差参数构建加速度计动态k_1,Bestk_2,Best分别表示第k_1次和第k_2次标定的误差参数值；[0219]保持初始误差参数如表1不变，设定第二次和第三次标定误差参数如表5，表