淺析開展慣性定位儀校準的重要性和可行性

石春花

（1.上海市測繪院，上海 200063）

由于城市運行和管理的需要，地下管線采用非開挖敷設、施工和測量項目越來越多。為了獲取精確可靠的管線位置數據，從事非開挖管線測量的單位都在添置包括慣性定位儀在內的管線測量設備。因此，慣性定位儀的定期校準必須引起足夠的重視。

1 現狀和條件

比利時Reduct公司從2001年開始發展地下管線探測設備慣性定位儀及其相關技術。通過超高精度慣性陀螺儀搭配多年研發的專屬計算機軟件，能計算出精確詳實的管道資料，并可以與各種地理信息應用平臺實現無縫連接。它生產的慣性定位儀能快速、精確地計算出管線位置與三維座標，最大限度地減少現場測量數據采集時間、降低測繪成本，并能快速繪制管道位置地圖。此設備已廣泛應用于歐美地區，在亞太地區也正在逐步推廣并得到用戶的一致好評。

上海是中國首先引進比利時Reduct公司慣性定位儀的城市?；谠谏虾３晒玫氖痉逗鸵I效應，全國其他城市非開挖管線測繪對于慣性定位儀的需求也日漸增加，用戶群不斷擴展。比利時Reduct公司慣性定位儀的校正、校準、維修、保養等都需要寄回比利時原廠，不僅耗時長、成本高，實際操作也很不方便，用戶對在國內設立相應校準機構的需求迫切。

上海市測繪產品質量監督檢驗站是上海市測繪行政管理部門和上海市質量技術監督行政管理部門依法設立的法定測繪產品質量檢驗和測繪儀器校準機構。下設的校準實驗室于1991 年至今，通過考核獲得了上海市計量校準實驗室認可。并在2009 年初，通過中國合格評定國家認可委員會（CNAS）評審，獲得了9 大類測繪儀器的校準能力認可，是目前上海市測繪儀器校準項目最全的機構。通過充分調研和溝通，比利時Reduct公司、上海鋼林信息技術有限公司和上海市測繪產品質量監督檢驗站，于2013-01-29正式簽署三方合作協議，在上海成立慣性定位儀校準中心。經過5個月的設計施工、安裝調試和人員培訓，2013-06-06慣性定位儀校準中心正式揭牌。該中心是除了歐洲與美洲以外，唯一一個在亞太地區成立的慣性定位儀校正中心，它將有償為亞太地區的慣性定位儀用戶提供統一、高效的校正與校準服務。

2 校準服務的局限與方向

受校準授權的限制，目前上海校準中心開展的慣性定位儀校準業務僅限于比利時Reduct公司一家生產的慣性定位儀。由于Reduct公司的慣性定位儀在比利時和德國生產，生產成本和關稅都較高，設備費用昂貴，規模較小或者純做測繪不做施工的測量單位難以承受如此高價的儀器，所以目前Reduct公司的慣性定位儀在國內銷售量不足20臺。如果僅限于這個數量儀器的校準服務，短期內無法實現更好的業務拓展。

由于進口慣性定位儀成本高，難以成為目前非開挖管線測繪設備的主流，慣性定位儀的國產化將是今后一個時期國內發展的趨勢，這個市場隱藏著巨大的潛力。目前國產的慣性定位儀已經應運而生，如南方測繪、上海華貽等已研制出了第一代甚至第三代產品。這些產品雖有差異，但在設計理念、外觀造型等方面有個共同特點，模仿Reduct公司的慣性定位儀，這樣我們目前所建的82 m標準管道測試比對場和校準裝置均可有效發揮作用。面向所有慣性定位儀，全面開展校準業務，這才是上海市測繪產品質量監督檢驗站校準服務努力的方向。

3 全面提供校準服務存在的困難與對策

3.1 存在困難

1）管線慣性定位儀未被納入測繪計量器具。從上海市質量技術監督局相關部門獲悉，目前慣性定位儀還沒有被定義為測繪計量器具，管理部門沒有將其納入計量設備管理范疇，因此這類儀器的校準授權，計量管理部門目前還無法開展。上海市測繪產品質量監督檢驗站校準實驗室，無論從上海計量考核獲得授權，還是獲得中國合格評定國家認可委員會（CNAS）考核授權，目前慣性定位儀校準項目都難以取得授權，出具的校準報告不具備法定意義，不能作為采信的依據。

2）缺乏管線慣性定位儀校準規程。目前國家和上海都沒有適用的慣性定位儀的校準規程，雖然計量校準實驗室可以根據情況自己編寫校準規程，但需要立項并通過一定程序合法化。

3）因各家生產的管線慣性定位儀軟硬件不同，校準也不同。慣性定位儀的核心部件是陀螺儀，陀螺儀的糾偏參數不一樣，對其糾偏和校準要求都不一樣。另外每一種慣性定位儀都有自己獨立的一套算法軟件（數據處理軟件），軟件不同校準方法也不一。目前國產慣性定位儀生產商一般都與高?；蜓芯繖C構聯合研制，如上海華貽電力市政建設工程有限公司和國防科學技術大學合作研制，南方測繪和某研究院（部隊）聯合研制，上海置誠城市管網工程技術股份有限公司與中國地質大學聯合研制。開展這類儀器的校準服務，一定要徹底了解儀器的各類參數和軟件特點。

4）缺乏政府對慣性定位儀使用的有效監管。雖然慣性定位儀已經作為測繪計量儀器在非開挖管線測量中廣泛使用，但對其校準周期和使用狀態的管理目前沒有明文規定，使用單位只有自定義的儀器維護和比對制度。

3.2 解決方案

1）通過地方質量技術監督計量管理部門溝通，爭取將慣性定位儀盡早納入計量測繪儀器的管理范圍，這方面工作要依靠國家測繪地理信息局有關部門的支持。

2）上海市測繪產品質量監督檢驗站校準實驗室通過對Reduct公司的慣性定位儀校準，逐漸積累技術經驗，解剖校準原理。在此基礎上向有關部門申請立項，編制慣性定位儀校準規程，并通過市計量協會等相關機構使之合法化，成為上海地方性校準規程。

3）通過和國內主要生產和研制慣性定位儀的企業洽談，建立長期校準合作關系。通過取得對方授權，掌握慣性定位儀的核心參數與應用軟件，開展多品牌慣性定位儀校準服務。

4）通過市測管辦加強對上海地區慣性定位儀的監管，明確上海地區測繪項目中所使用的慣性定位儀，需進行年度校準并獲得相應校準證書，從事非開挖測量的單位每年資質注冊和審核中需提交相關儀器的校準證書。通過政府加強對慣性定位儀的監管，確保非開挖地下管線測量成果的可靠性，有效提升該產品的質量。

4 結 語

開展慣性定位儀的校準服務，不僅是上海市測繪產品質量監督檢驗站提高技術水平，拓展業務內涵，增強服務能力的時代之需，更是加強上海市地下管線非開挖測量監管，進一步提高和確保非開挖管線測繪成果質量的當務之急。政府管理部門和上海市測繪產品質量監督檢驗站，都有責任和義務支持和推進這項工作。

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