隋海琛，王崇明，雷鹏

（交通运输部天津水运工程科学研究所，天津300456）

基于EKF⁃SLAM算法的水下膨胀弯测量技术

隋海琛，王崇明，雷鹏

（交通运输部天津水运工程科学研究所，天津300456）

水下计量技术普遍应用于海管法兰之间相对空间位置和方位角的测量，其结果直接关系到水下膨胀弯的设计和预制是否准确。文章阐述了基于EKF⁃SLAM算法，融合水下声学定位、惯性导航、多普勒计程仪、压力计、声速计等数据的水下声学惯导计量技术，它能够实现厘米级的测量精度，而且作业方式简单，不受水深和能见度的限制，可有效提高海上工作效率，节约海上施工成本。

EKF⁃SLAM算法；水下膨胀弯；水下声学惯导计量；尺寸测量

随着海洋石油事业的蓬勃发展，越来越多的海底管线铺设到海底，这就伴生出水下膨胀弯的连接工程，即海底管线之间用法兰和膨胀弯进行连接的形式，又称跨接管线。过去的经验表明，连接水下膨胀弯最关键的工序是海管法兰之间相对空间位置和方位角的测量［1］。只有精确地测量出膨胀弯两端法兰（或连接器）的各项参数，才能准确地预制出膨胀弯，从而顺利地安装。

膨胀弯法兰的水下测量，一般要求测量误差在0.05～0.10 m，属于精密的水下计量技术的范畴。目前最常见的方法为拉线法（Taut Wire），包括浅水使用的海管法兰测量仪［2］和深水使用的SWM、PMT、MRP等［3］，它们能够直观地测量并读出数据，使用方法比较简便，测量原理也不复杂；但是，测量方式略为粗放，测量所得数据精度不高。……