旋转导向系统有色噪声的改进无迹卡尔曼滤波方法

摘要：

在旋转导向钻井系统的姿态测量过程中,三轴加速度计测量数据中包含大量有色噪声,严重影响井底组合钻具姿态测量的精度.基于旋转坐标变换的四元数理论,结合所建立的三轴加速度噪声模型,提出一种改进无迹卡尔曼(UKF)迭代滤波算法.此方法利用陀螺测量原理构造观测方程和时变状态方程,将实时解算出的钻具姿态以四元数的形式更新时变状态方程中三轴角速度,通过更新观测方程加速度噪声模型实现加速度计传感器数据中有色噪声的UKF迭代滤波.实测数据滤波的结果表明,此方法可有效滤除加速度传感器数据中的有色噪声,保证旋转导向钻具姿态测量的精度.

关键词：旋转导向、有色噪声、姿态测量、四元数、无迹卡尔曼滤波

所属期刊栏目：39

分类号：TE927(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重大专项2011ZX05022-003,2011ZX05021-003;中国石油大学北京基本科研基金201206445008

在线出版日期：2015-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：157-163