本發(fā)明涉及石油儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種陀螺測斜儀的標(biāo)定方法。

背景技術(shù)：

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鉆井技術(shù)的日益成熟，國內(nèi)外大部分油田相繼進(jìn)入開發(fā)后期，新探區(qū)塊大部分處于特殊環(huán)境，如海洋、灘海、沙漠等地區(qū)，這就使得勘探開發(fā)難度和成本大大增加。另一方面，老油田為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)，面臨著大量的邊緣油氣藏、獨(dú)立小油氣藏、復(fù)雜斷塊油氣藏、超薄油氣藏等難動(dòng)用儲(chǔ)量的開發(fā)問題?？碧介_發(fā)形勢的需要推動(dòng)著井型的演變與發(fā)展，大位移井、超薄油層水平井、多分枝井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井在油氣田勘探開發(fā)中所占的比例越來越大。開發(fā)出的油氣田井眼的尺寸越來越小，為了適應(yīng)小井眼軌跡的測量，開發(fā)出低精度小尺寸陀螺測斜儀。

由于陀螺儀的精度較低，現(xiàn)有的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)靜態(tài)六位置標(biāo)定方法，利用六位置地速及地球重力加速度標(biāo)定高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)的主要誤差系數(shù)的方法不再適合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種陀螺測斜儀的標(biāo)定方法，所述陀螺測斜儀包括加速度計(jì)和陀螺儀，所述方法包括：

在速率轉(zhuǎn)臺(tái)上確定十二個(gè)不同的位置；

將所述陀螺測斜儀分別放置在十二個(gè)位置上，獲取所述加速度計(jì)在所述十二個(gè)位置上的加速度計(jì)靜態(tài)輸出，根據(jù)加速度計(jì)靜態(tài)輸出和加速度計(jì) 輸出模型計(jì)算獲得加速度計(jì)的零偏、標(biāo)度因數(shù)和安裝誤差；

獲取所述陀螺儀在所述十二個(gè)位置上的陀螺儀靜態(tài)輸出和陀螺儀動(dòng)態(tài)輸出，根據(jù)陀螺儀靜態(tài)輸出、輸入的預(yù)設(shè)角速率、陀螺儀動(dòng)態(tài)輸出和陀螺儀輸出模型計(jì)算獲得所述陀螺儀的零偏、標(biāo)度因數(shù)和隨機(jī)漂移。

本發(fā)明提供的陀螺測斜儀的標(biāo)定方法，能夠有效準(zhǔn)確的標(biāo)定陀螺測斜儀的誤差。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的陀螺測斜儀的標(biāo)定方法一種實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或者更多個(gè)其他附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。

參考圖1，陀螺測斜儀包括加速度計(jì)和陀螺儀，本實(shí)施例提供的陀螺測斜儀的標(biāo)定方法包括：

步驟S101，在速率轉(zhuǎn)臺(tái)上確定十二個(gè)不同的位置；

步驟S102，將所述陀螺測斜儀分別放置在十二個(gè)位置上，獲取所述加速度計(jì)在所述十二個(gè)位置上的加速度計(jì)靜態(tài)輸出，根據(jù)加速度計(jì)靜態(tài)輸出和加速度計(jì)輸出模型計(jì)算獲得加速度計(jì)的零偏、標(biāo)度因數(shù)和安裝誤差；

步驟S103，獲取所述陀螺儀在所述十二個(gè)位置上的陀螺儀靜態(tài)輸出和陀螺儀動(dòng)態(tài)輸出，根據(jù)陀螺儀靜態(tài)輸出、輸入的預(yù)設(shè)角速率、陀螺儀動(dòng)態(tài)輸出和陀螺儀輸出模型計(jì)算獲得所述陀螺儀的零偏、標(biāo)度因數(shù)和隨機(jī)漂 移。

具體地，將陀螺測斜儀靜止的放置在速率轉(zhuǎn)臺(tái)上的十二個(gè)不同的位置上，作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，這十二個(gè)不同的位置呈圓周分布，且相鄰的位置間隔30度。

在靜止的狀態(tài)下，分別獲得加速度計(jì)在十二個(gè)位置上的輸出，加速度計(jì)在不同的位置上重力作為加速度計(jì)輸入，將加速度計(jì)輸入量和加速度計(jì)輸出量帶入加速度計(jì)輸出模型，采用最小二乘法，即可獲得加速度計(jì)零偏、加速度計(jì)標(biāo)度因數(shù)，加速度計(jì)安裝誤差。

加速度計(jì)輸出模型如下：

z(a_bx)＝a_x0+α_xxa_bx+α_xya_by+α_xza_bz

z(a_by)＝a_y0+α_yxa_bx+α_yya_by+α_yza_bz；

z(a_bz)＝a_z0+α_zxa_bx+α_zya_by+α_zza_bz

其中，z(a_bi)為加速度計(jì)輸出量，a_x0為加速度計(jì)零偏，α_ii為加速度計(jì)標(biāo)度因數(shù)，α_ij為加速度計(jì)安裝誤差，a_bi為加速度計(jì)輸入量；i＝x,y,z；j＝x,y,z。

進(jìn)一步地，在靜止?fàn)顟B(tài)下，獲得陀螺儀在十二個(gè)位置上的靜態(tài)輸出，通過陀螺儀的輸出模型，采用最小二乘法即可獲得陀螺儀的零偏。

具體地，陀螺儀的輸出模型如下所示：

z(ω_bx)＝ω_x0+β_xxω_bx+β_xyω_by+β_xzω_bz

z(ω_by)＝ω_y0+β_yxω_bx+β_yyω_by+β_yzω_bz

z(ω_bz)＝ω_z0+β_zxω_bx+β_zyω_by+β_zzω_bz；

其中，z(ω_bx)、z(ω_by)、z(ω_bz)為陀螺儀輸出量，ω_i0為陀螺儀零偏，i＝x,y,z，β_ii為陀螺儀標(biāo)度因數(shù)，β_ij為陀螺儀的安裝誤差，ω_bi為絕對(duì)角速度在載體坐標(biāo)系中的投影。

在靜止?fàn)顟B(tài)下，陀螺儀的輸入角速率ω_x、ω_y、ω_z為0，采用最小二乘法即可獲得陀螺儀的零偏。

進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)動(dòng)速率轉(zhuǎn)臺(tái)，為陀螺儀輸入預(yù)設(shè)角速率ω_x、ω_y、ω_z，認(rèn)為ω_bx＝ω_x、ω_by＝ω_y、ω_bz＝ω_z，獲得陀螺儀在十二個(gè)位置上的動(dòng)態(tài)輸出，通過陀螺儀的輸出模型，采用最小二乘法即可獲得陀螺儀的標(biāo)度因數(shù)和隨機(jī)漂移。

本發(fā)明提供的陀螺測斜儀的標(biāo)定方法，能夠有效準(zhǔn)確的標(biāo)定陀螺測斜儀的誤差，得到誤差后即可對(duì)陀螺測斜儀進(jìn)行標(biāo)定補(bǔ)償，提高陀螺測斜儀適應(yīng)性和測量精度。

雖然已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本申請(qǐng)的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本發(fā)明的公開內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本發(fā)明可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來要被開發(fā)的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。