靳　鹏,杨理践,高松巍

(沈阳工业大学 信息科学与工程学院, 沈阳 110870)



管道惯性测绘原始数据迭代去噪算法

靳鹏,杨理践,高松巍

(沈阳工业大学 信息科学与工程学院, 沈阳 110870)

管道惯性测绘内检测通常以搭载在清管器(PIG)内部的三维正交陀螺仪、加速度计，再结合里程计数据，解算出管道地理坐标轨迹。通常使用迭代卡尔曼算法进行原始数据去噪计算，但迭代的终止条件难以判断。利用管道发球筒及初始段管道平直，PIG初始姿态可控、可测的特点，结合静基座对准效果的评估，判断滤波效果，优化去噪过程，使初始对准及后续管道地理坐标的解算精度明显提高。

管道惯性测绘内检测；惯性测量单元；卡尔曼滤波；初始对准

我国油气主要通过管道运输，管道的完整性管理是确保管道安全和经济运行的重要手段[1]。基于惯性技术的管道测绘内检测是当前国际上主要的管道工程测绘方法。研究人员可在管道正常运行状态下，使用惯性测量器件(Inertial Measurement Unit,IMU)测绘管道的三维坐标，如果以地面为参考点进行修正，能精确描绘管道中心线三维走向图[2]。系统主要采用捷联惯性导航系统与里程计组成组合导航系统进行航位推算和定位[3]。

管道组合导航系统采用Kalman算法对IMU原始数据去噪。并采用迭代滤波的方法，但过分滤波有可能导致原始数据失真，因此何时终止迭代成为新的研究方向。

在管道惯性测绘内检测的工程应用中，有很多因素有助于解决问题：① 发球时要求PIG(清管器)保持较长时间静止，从统计角度上可看成稳态大样本，能够以实测数据通过统计方法计算出当前试验状态下的两个协方差；……