Новое решение задачи фильтрации для внутритрубной навигации при применении в снаряде микромеханического инерциального модуля
Авторы: И. Х. Афшар, М. Р. Делавар, Б. Мошири
В статье исследуется задача позиционирования первого в Тегеране магистрального газопровода (Тегеран–Кухнамак) с использованием бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) на базе инерциального измерительного модуля (ИИМ) с микромеханическими чувствительными элементами (МЭМС), установленного на внутритрубном инспекционном (диагностическом) снаряде (далее – снаряд). Снаряд позволяет выработать координаты трубопровода протяженностью 111 км с дискретностью 4 мм. За основу решения навигационной задачи принят обобщенный фильтр Калмана (ОФК) с применением вариации Аллана для анализа и уточнения исходных данных. Одновременно используется специальный фильтр, данные которого комплексируются с данными ОФК, что обеспечивает коррекцию углов рыскания и тангажа, вырабатываемых снарядом. Для повышения надежности решения задачи вдоль трубопровода размещены 98 магнитных маркеров, координированные по данным GPS, а также в качестве измерений в ОФК привлекаются данные одометра. Полученные результаты свидетельствуют о том, что такой гибридный подход позволяет повысить точность позиционирования трубопровода примерно на 81% по сравнению с базовым алгоритмом ОФК. Кроме того, предложенный алгоритм позволяет повысить точность позиционирования на 32% и быстродействие на 55% по сравнению с разработанным в на-стоящее время другим интегрированным решением ОФК/РСТ, в котором также регистрируются соединения труб (РСТ).
Ключевые слова: ОФК, одометр, неголономные ограничения, ИИМ с микромеханическими чувствительными элементами, БИНС.
| ОБ АВТОРАХ |
Афшар Исмаил Хатефи. Аспирант, Технический колледж, Тегеранский университет (Иран). ORCID: 0000-0003-0950-7038. Делавар Махмуд Реза. Доктор наук, профессор, Технический колледж, Тегеранский университет. ORCID: 0000-0002-9654-6491. Мошири Бехзад. Доктор наук, профессор, Технический колледж, Тегеранский университет. ORCID: 0000-0002-8390-4093 |
Для цитирования:
Афшар И. Х., Делавар М. Р., Мошири Б. Новое решение задачи фильтрации для внутритрубной навигации при применении в снаряде микромеханического инерциального модуля // Гироскопия и навигация. Том 30. №1 (116), 2022. C. 12-38. DOI 10.17285/0869-7035.0082
Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation
Afshar, I.H., Delavar, M.R. & Moshiri, B. A Novel Constrained Filter Integrated with an Extended Kalman Filter in Underground Pipeline Navigation Using MEMS IMU. Gyroscopy Navig. 13, 7–22 (2022). https://doi.org/10.1134/S2075108722010023
 |
 |
|
