[发明专利]一种智能导向仪的测量方法、系统及终端

说明书

本发明涉及地下工程辅助设备技术领域，一种智能导向仪的测量方法、系统及终端，所述的一种智能导向仪的测量方法包括：获取探棒的加速度与角速度；将加速度与角速度通过数据融合计算姿态角；根据姿态角计算深度、横向航偏距；根据计算的深度、横向航偏距描绘实时运动轨迹。所述的一种智能导向仪的测量方法、系统及终端解决的技术问题是，当导向仪测定指定轨迹和实际轨迹偏差时，为施工人员及时调整钻杆提供数据支持，达到实时监控的目的。

技术领域

本发明涉及地下工程辅助设备技术领域，具体涉及一种智能导向仪的测量方法、系统及终端。

背景技术

地下工程是指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程它包括地下房屋和地下构筑物，地下铁道，公路隧道、水下隧道、地下共同沟和过街地下通道等。

地下工程中，我们要完成施工首先要了解地层状况，规划施工区域，进行横线钻探施工，那么我们在施工的时候需要控制钻具的钻进方向，这时候就会需要用到导向仪设备。

现有导向仪数据受地下环境影响大，如磁场、金属的影响。现有导向仪是根据探棒发射出信号的强弱来判断深度和位置的，所以导致钻杆深度以及位置有所偏差，另外还需要导向手根据数据进行计算才得知钻杆运动轨迹。

因此需开发一款能获得高精度数据，如能准确获取深度和位置的，并能指定轨迹的导向仪。

为解决上述的问题，本发明提供一种智能导向仪的测量方法、系统及终端。本发明所述的导向仪，可以广泛的应用于非开挖顶管导向、管道定位和验收、管棚支护和钻探等，需要获取数据的相关地下工程中。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供了一种智能导向仪的测量方法、系统及终端。所述的一种智能导向仪的测量方法、系统及终端，当导向仪测定指定轨迹和实际轨迹偏差时，为施工人员及时调整钻杆提供数据支持，达到实时监控的目的。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于指定轨迹的智能导向仪测量方法，包括：

获取探棒的加速度与角速度；

将加速度与角速度通过数据融合计算姿态角；

根据姿态角计算深度、横向航偏距；

根据计算的深度、横向航偏距描绘实时运动轨迹。

优选地，其特征在于，所述的加速度与角速度是通过探棒上的加速度计与陀螺仪在X、Y、Z三轴分别进行获取。

进一步优选地，所述的加速度与角速率的获取方法为：

向加速度所对应的寄存器发起访问，获取加速度寄存器返回的内容，根据ACC=加速度寄存器内容/LSB，其中ACC为加速度，LSB为加速度计的灵敏度；

向角速度所对应的寄存器发起访问，获取角速度寄存器返回的内容，根据ω=角速率寄存器内容/LSB，其中ω 为角速率，LSB为陀螺仪计的灵敏度。

优选地，所述的姿态角包括：倾角、滚角与偏航角。

进一步优选地，所述的姿态角的计算方法为：

姿态角倾角：Pitch = asin(-2*q1q3 + 2*q0q2) * 57.3，其中所述的 q1q3，q0q2均为四元数；

姿态角滚角：Roll = atan2(2*q2q3 + 2*q0q1, -2*q1q1 - 2*q2q2 + 1) *57.3，其中所述的q2q3 ，q0q2，q1q1，q2q2均为四元数；