一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法及其檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法及其檢測裝置，其中方法包括：在姿態(tài)準(zhǔn)備階段，以陀螺解算的檢測器周向角<img file="DSA0000099326450000011.tif" wi="45" he="58" />為基準(zhǔn)信息，修正傾角傳感器解算的周向角<img file="DSA0000099326450000012.tif" wi="45" he="57" />的誤差<img file="DSA0000099326450000013.tif" wi="108" he="51" />得到修正后的傾角傳感器角度補(bǔ)償輸出<img file="DSA0000099326450000014.tif" wi="72" he="48" />在檢測器運(yùn)行階段，以經(jīng)過修正后的傾角傳感器角度補(bǔ)償輸出<img file="DSA0000099326450000015.tif" wi="45" he="44" />為基準(zhǔn)，實(shí)時(shí)估計(jì)陀螺的漂移誤差ε，修正陀螺信息解算的周向角<img file="DSA0000099326450000016.tif" wi="73" he="57" />得到修正后的檢測器的周向角<img file="DSA0000099326450000017.tif" wi="57" he="35" />所述裝置包括姿態(tài)準(zhǔn)備組合解算單元和檢測器運(yùn)行組合解算單元。本發(fā)明將陀螺信息、三個軸向重力信息進(jìn)行融合，進(jìn)而解算管道檢測器的姿態(tài)信息，該裝置體積小、功耗低、適應(yīng)管道檢測器各種軌跡需求，該檢測方法無需和其他裝置組合使用，可在長時(shí)間檢測任務(wù)中保證姿態(tài)精度。
【專利說明】一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法及其檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法及其檢測裝置，屬于管道檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]管道檢測器姿態(tài)檢測裝置為檢測器提供管道缺陷的角位置信息，是管道缺陷檢測不可缺少的檢測信息。當(dāng)前管道檢測器姿態(tài)檢測方法主要有兩種，一種方法是采用三軸陀螺和三軸加速度計(jì)組成慣性測量系統(tǒng)測量管道檢測器的姿態(tài)信息，但此方法解算的姿態(tài)誤差隨時(shí)間發(fā)散，必須和其他裝置進(jìn)行組合使用，且系統(tǒng)體積大、功耗高，不利于管道檢測器的任務(wù)需求；一種方法是采用三軸重力傳感器組成的姿態(tài)檢測系統(tǒng)，利用三個軸向的重力信息解算姿態(tài)，但此姿態(tài)檢測系統(tǒng)在檢測器接近垂直時(shí)角度失效，無法滿足管道檢測任務(wù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法及其檢測裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
[0005]一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法，其包括以下步驟:
[0006]在姿態(tài)準(zhǔn)備階段，以陀螺解算的檢測器周向角盧8為基準(zhǔn)信息，修正傾角傳感器解算的周向角&的誤差 ，得到修正后的傾角傳感器解算的檢測器周向角為=9q
[0007]在檢測器運(yùn)行階段，以經(jīng)過修正后的傾角傳感器解算的檢測器周向角％'為基準(zhǔn)，實(shí)時(shí)估計(jì)陀螺的漂移誤差ε，修正陀螺解算的周向角&，得到修正后的檢測器的周向角:φ = φε-s*t, t為采樣間隔。
[0008]所述方法還包括根據(jù)傾角傳感器測量的重力加速度信息解算檢測器的周向角: rctg，其中，gy為 軸重力加速度信息，gz為Z軸重力加速度信息。

[0009]所述方法還包括用陀螺測量的檢測器角速度Wg積分解算檢測器的周向角:fPg = fPgO + l0w gx ,其中，<pgQ為時(shí)刻陀螺解算的周向角。
[0010]所述傾角傳感器解算的周向角叉的誤差為 sin + 0cos(i3)，
其中，么忒?為估計(jì)的誤差系數(shù)，
【權(quán)利要求】
1.一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法，其特征在于包括以下步驟: 在姿態(tài)準(zhǔn)備階段，以陀螺解算的檢測器周向角色ψg為基準(zhǔn)信息，修正傾角傳感器解算的周向角ψq的誤差Δψq，得到修正后的傾角傳感器解算的檢測器周向角
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法，其特征在于所述方法還包括根據(jù)傾角傳感器測量的重力加速度信息解算檢測器的周向角:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法，其特征在于所述方法還包括用陀螺測量的檢測器角速度wg積分解算檢測器的周向角
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法，其特征在于所述傾角傳感器解算的周向角ψq色的誤差Δψq為.
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管道檢測器姿態(tài)檢測方法，其特征在于陀螺的漂移誤差ε為.Δψ=ε,ε=0，其中，Δψ爐為傾角傳感器解算周向角ψq和陀螺解算周向角ψg的差值。
6.一種管道檢測器姿態(tài)檢測裝置，其特征在于所述裝置包括: 姿態(tài)準(zhǔn)備組合解算模塊，用于在姿態(tài)準(zhǔn)備階段，以陀螺解算的檢測器周向角色為基準(zhǔn)信息，修正傾角傳感器解算的周向角ψq的誤差，得到修正后的傾角傳感器解算的周向角:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種管道檢測器姿態(tài)檢測裝置，其特征在于所述裝置還包括傾角傳感器解算單元，用于根據(jù)傾角傳感器測量的重力加速度信息解算檢測器的周向角:
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種管道檢測器姿態(tài)檢測裝置，其特征在于所述裝置還包括陀螺解算單元，用于將陀螺測量的檢測器角速度Wg積分解算檢測器的周向角:
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種管道檢測器姿態(tài)檢測裝置，其特征在于所述姿態(tài)準(zhǔn)備組合解算模塊，包括傾角傳感器解算誤差計(jì)算單元和傾角傳感器解算誤差修正單元:其中，所述傾角傳感器解算誤差計(jì)算單元與所述傾角傳感器解算單元和陀螺解算單元連接，用于計(jì)算所述傾角傳感器解算的周向角的誤差:
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種管道檢測器姿態(tài)檢測裝置，其特征在于所述檢測器運(yùn)行組合解算模塊包括陀螺解算誤差計(jì)算單元和陀螺解算誤差修正單元，其中， 陀螺解算誤差計(jì)算單元與所述陀螺解算單元和傾角傳感器解算誤差修正單元連接，用于計(jì)算陀螺的漂移誤差ε:漂移誤差ε的估計(jì)方程為:
【文檔編號】G01C1/00GK103743379SQ201310732745
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】魏曉虹, 時(shí)兆峰, 李晗, 劉建豐 申請人:北京自動化控制設(shè)備研究所