李 昂，张忆欣，季 阳，郭元江，张 泽

(北京自动化控制设备研究所，北京 100074)

0 引言

管道机器人可通过超声波探头等传感器实现对海底光缆、石油天然气等管道的无损检测，并依靠内置的惯性测量装置实现管道内裂纹的精准定位，在人员、卫星信号无法到达的环境中有着广泛的应用[1-2]。现代管道铺设时，每隔一段距离会预置一个Mark点：当管道机器人在管道内移动至Mark点时，可获取Mark点的位置信息。考虑管道铺设成本等因素，Mark点不会过于密集，因而Mark点间的位置需要由惯性测量装置的导航解算获得。

为限制惯性测量装置在纯惯性导航状态下速度位置发散较快的问题，通常引入里程计，为系统提供相对可信的速度基准。文献[3]利用里程计与捷联惯导中的陀螺仪进行高精度航位推算，建立航位推算的误差模型；文献[4]将里程计引入管道测量装置，初步解决了单纯依靠惯导系统检测管道精度发散的问题；文献[5]针对复杂应用环境下由于里程计测量信息不准而导致组合导航系统精度下降的问题，利用滤波实现了故障检测和隔离，提高了系统导航精度。此类测绘用捷联惯性/里程计组合导航系统可实现自主连续的定位，具有较高的定位精度。

测绘用捷联惯性/里程计组合导航系统对实时性要求较低，但对精度要求较高，可采取离线后处理方式对数据进行充分挖掘，以获得更高的定位精度[6]。离线后处理不仅可以相应放宽对惯性器件的精度要求，节约测绘用组合导航系统的研制成本,而且可以在满足系统精度指标的前提下，适当减少待测路径中预置的Mark点数量[7]，缩减工程建造费用。……