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1、第32卷第5期测井技术Vol.32No.52008年10月WELLLOGGINGTECHNOLOGYOct2008文章编号:1004O1338(2008)05O0416O06光纤陀螺测斜仪滤波方法与Allan方差分析1111122李世扬,岳步江,向强,吕伟,孙芳,方海,葛林(1.北京自动化控制设备研究所,北京100074;2.中国石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁盘锦124000)摘要:为改善光纤陀螺测斜仪在复杂的工程应用环境中系统精度变差的问题,针对其核心部件光纤陀螺进行了信号噪声的滤波方法研究。在分析陀螺输出信号特点的基础上,对加权滑动平均滤波、Butterworth低
2、通滤波和小波变换3种噪声滤波方法进行了比较。实验过程中通过对处理结果对比分析,以及运用Allan方差理论对预处理后陀螺信号定量分析。实验结果表明应用小波变换算法可有效地抑制陀螺零漂,明显减小信号的精度损失,从而进一步提高实际使用时陀螺测斜仪的系统精度,具有很好的工程实践性。关键词:光纤陀螺测斜仪;零漂;滤波处理;加权滑动平均;Butterworth低通滤波;小波变换;Allan方差中图分类号:U666.1文献标识码:AAComparativeStudyofFOGInclinometer’sSignalsFilteringandAllanVarianceAnalysis11111
3、22LIShi2yang,YUEBu2jiang,XIANGQiang,LUWei,SUNFang,FANGHai,GELin(1.BeijingAutomaticControlEquipmentResearchInstitute,Beijing100074,China;2.LoggingCompanyofChangchengDrillingandExplorationEngineeringCorporation,CNPC,Panjin,Liaoning124000,China)Abstract:InordertoimproveprecisionoftheFiberOpticG
4、yroscope(FOG)inclinometerusedincomplexworksite.ResearchesweremadeontheFOBoutputsignalnoisefilteringprocessingmethods.Basedonanalysisofcharactersoftheoutputsignalnoises,threede2noisingalgorithmsareadoptedwhicharetheweightmovingaveragefiltering,Butterworthlow2passfilteringandwaveletanalysisfor
5、eliminatingnoises.ThepropertiesoftheFOG’srandomdriftaredetectedwiththeAllanvariancemethod.Thecomparisonandstatisticanalysisofthethreemethodsprovethatthewaveletanalysisismoreapplicableandefficientforthesignalprocessing,andcanim2proveFOGinclinometerprecisionintheoilindustry.Keywords:FiberOptic
6、Gyroscope(FOG)inclinometer,biasdrift,filteringprocessing,weightmovingaveragefiltering,Butterworthlow2passfiltering,waveletanalysis,Allanva2riance专用仪器。通过对姿态角的连续测量可以得到平滑的井眼轨迹,直接指导油田的精细化作业,具有高精0引言度、性能稳定等优点。传统测井技术主要采用磁通门传感器作为测量陀螺测斜仪中光纤陀螺作为角速率敏感元件,元件进行方位角度测量,由于存在外界磁场的干扰,通过敏感地球自转角速度,最终确定载体方位。光[1]尤
7、其是油井中含有铁磁物质时会导致仪器精度下降纤陀螺是基于Sagnac效应的光学传感器,在理论甚至完全无法工作。以捷联惯性导航技术为理论基上有很高的精度,但其在复杂的恶劣环境条件下,陀础的光纤陀螺测斜仪采用光纤陀螺作为方位角传感螺会受到较大影响致使精度变差,从而导致整体系器,不受磁场影响,可用于油田老井复测、老井改造、统精度受到影响。在应用中,光纤陀螺的确定性误套管探伤、射孔,是各类矿井轨迹测量和定向作业的差可通过建模标定进行补偿,光纤陀螺随机误差就作者简介:李世扬,女,1978年生,工程师,硕
