慣導陀螺儀在管道探測的應用及前景分析

譚偉巨

廣東中冶地理信息股份有限公司 廣東 東莞 523000

1 引言

伴隨國內科技水平和管道探測定位需求的不斷提高，慣導陀螺儀探測定位技術應運而生。慣導陀螺儀探測技術的應用，彌補了傳統管道探測定位法的缺陷和不足之處，提高了探測定位精準度和效率，在管線探測、航天工程、地質勘探等領域均有應用[1]。所以，研究地下管道監測定位中慣導陀螺儀應用，存在著一定的現實意義。

2 傳統地下管線定位技術遇到的挑戰

1、對實際的測量深度有較大影響，因為很難在實際埋設深度＞5米以上的情況下，準確測定地下管道的安裝情況和深度，容易受到實際探測條件背景的電磁干擾影響[2]。2、電磁感應法管線儀、探地雷達、聲波探測儀等不完全滿足城市地下空間開發的需要。3、非開挖等施工的特殊性地形障礙（過河、過鐵路、建筑物）。

3 陀螺儀原理介紹

3.1 陀螺儀的概念

陀螺儀的基本原理：被轉動物的旋轉軸指向的方位在不受外力作用下，是不能變化的。就按照這種原理，用它來保持運動方向，生產起來的物體就叫做陀螺儀（gyroscope)[3]。

由三個羅盤和三個加速度儀組成的方位測量儀控制系統（OMU）是主要檢測設備，分別檢測定位儀的相對慣性中的三個旋轉角速度和三條直線加速度的定位儀坐標系的分量，并進行方位轉換，將加速度數據轉換為導航方位坐標控制系統的速率。并檢測出定位儀的地點、高度、運動方向和水平位置。陀螺儀則根據測定水平角（Heading)，俯視角（Pitch）和側滾方位（Roll）的變化規律，從而判斷慣性定位設備的工作狀態?！?br>