Plusieurs systèmes de recherche du nord utilisés dans les gyroscopes

Beaucoup de gens ne sont pas conscients denord cherchantSchémas couramment utilisés dans les gyroscopes. Après avoir compris les schémas de recherche du nord les plus courants ci-dessous, vous pouvez choisir différentes solutions de recherche du nord pour votre gyroscope en fonction de l'application.

Le principe de recherche du nord du gyroscope consiste à mesurer la composante de la vitesse de rotation de la Terre dans le plan horizontal passant par son axe sensible, puis à obtenir l'angle inclus avec le nord géographique.

Dans des conditions idéales, l'axe de sensibilité du gyroscope est parallèle au plan horizontal et orienté vers le nord géographique. Dans ce cas, sa sortie statique peut s'exprimer comme suit :

Ωo=Ωa cosφcosθ

φ représente la latitude locale, Ωa représente la composante horizontale de la vitesse angulaire de rotation de la Terre et θ représente le nord initial. Comme illustré sur la figure :

Basé surGyroscope MEMS, la position de collecte et l'algorithme de recherche du nord sont différents, ce qui peut être divisé en recherche du nord statique à deux positions, à quatre positions, à positions multiples et en recherche du nord dynamique à rotation continue.

Les méthodes de recherche du nord statiques à deux, quatre et plusieurs positions placent toutes le gyroscope sur un plateau tournant et le font pivoter selon un angle fixe afin de recueillir son signal à une position spécifique. Après calcul, l'angle entre l'axe de détection et le nord géographique est obtenu. Ces méthodes sont basées sur le plan du plateau tournant du système de contrôle de rotation. Elles diffèrent par l'angle de rotation, le nombre de positions de collecte, le temps nécessaire et la méthode de calcul.

Deux postes au nord à la recherche

Cela signifie que l'instrument d'assiette est placé sur un support mécanique platine Ce système contrôle l'instrument d'attitude à deux positions distantes de 180° afin de recueillir la valeur Ωa de la composante de vitesse angulaire terrestre sensible au gyroscope. La sortie du gyroscope, séparée de 180°, peut compenser la dérive constante par la méthode de résolution, et l'intervalle de temps entre les deux positions doit être très court.

Premièrement, placez l'axe de sensibilité du gyroscope parallèlement au plateau tournant ; deuxièmement, sélectionnez la position initiale et enregistrez le signal du gyroscope ; troisièmement, faites pivoter immédiatement le plateau tournant de 180° par rapport à la position initiale et enregistrez le signal du gyroscope dans cette nouvelle position. Les signaux du gyroscope dans ces deux positions sont ω0 et ω180, comme indiqué ci-dessous :

ω0=Ωa cosφcosθ+τ+δg

ω180=Ωa cosφcos(θ+180°)+τ+δh

τ représente la dérive constante de la vitesse angulaire du gyroscope, et δg et δh représentent le bruit du gyroscope. L'intervalle de temps entre la position initiale et la position à 180° est si court qu'on peut les considérer comme égaux. On peut l'obtenir à partir des deux formules ci-dessus :

Ωa cosφcosθ=(ω0-ω180)/2

La valeur finale de l'angle inclus dans la direction du nord géographique est la suivante :

θ=arccos[(ω0-ω180)/2Ωa cosφ]

Quatre postes au nord à la recherche

La recherche du nord en quatre positions repose sur la recherche du nord en deux positions. La rotation du plateau permet de positionner l'instrument d'attitude sur quatre positions espacées de 90° afin de recueillir les valeurs des composantes de la vitesse angulaire terrestre, mesurées par un gyroscope. Le temps de passage à la position suivante après chaque acquisition doit être minimal.

Les résultats de la méthode de recherche du nord à quatre positions ne sont pas affectés par la latitude locale, le facteur d'échelle du gyroscope ni par le biais, et l'erreur sur la tendance peut être réduite en suivant la séquence 0°, 180°, 90° et 270°. Dans les situations où la contrainte de temps de recherche du nord n'est pas trop stricte, la méthode améliorée de recherche du nord à quatre positions peut être adoptée.

Recherche de postes multiples au nord

Basée sur la recherche du nord à deux et quatre positions, la recherche du nord multiposition est une méthode qui consiste à collecter les données de gyroscopes provenant de n positions séparées par un angle Δθ lors d'une rotation de 360°. Par exemple, on collecte les données de 18 groupes de gyroscopes répartis en 36 positions espacées de 10°. Plus le nombre de positions collectées est élevé, plus la précision du gyroscope, sensible à la vitesse de rotation terrestre, est grande, et plus la précision de la recherche du nord est importante.

Rotation continue dynamique vers le nord

Cela signifie que legyroscopeL'appareil est placé sur un plateau tournant de précision, qui entraîne la rotation de l'axe sensible du gyroscope à vitesse constante, cette vitesse étant contrôlée manuellement. Simultanément, le signal du gyroscope MEMS en rotation est enregistré, puis l'angle nord est calculé.

Comparée à la recherche statique du nord, la recherche continue du nord par rotation est moins sensible au bruit et à la dérive constante, et permet une recherche du nord plus précise en un temps plus court. Actuellement, la méthode la plus utilisée pour calculer l'angle de recherche du nord est la méthode des moindres carrés.

Bien que le système de recherche dynamique du nord par rotation continue puisse supprimer la dérive constante et l'erreur aléatoire du gyroscope en contrôlant la rotation du plateau tournant, il nécessite un algorithme plus complexe et la précision du plateau tournant doit être suffisamment élevée pour maintenir une vitesse de rotation stable et constante.

Faites confiance à Vigor, fabricant et fournisseur expert d'inclinomètres gyroscopiques conçus pour une précision inégalée en subsurface. Nos instruments fournissent les données essentielles et fiables dont vous avez besoin pour planifier et exécuter sereinement la prochaine étape de votre projet.

Au-delà de la précision, notre présence mondiale garantit un soutien sans faille. Nous collaborons avec des spécialistes internationaux de haut niveau, prêts à intervenir sur site dans le monde entier.

Exigez le meilleur pour vos mesures critiques. Si vous recherchez une technologie de pointe en matière d'inclinomètres gyroscopiques, assortie d'un service après-vente international, contactez Vigor dès maintenant. Découvrez la différence que notre engagement envers l'excellence peut apporter.

Pour plus d'informations, vous pouvez nous écrire à l'adresse postale suivante : info@vigorpetroleum.com& marketing@vigordrilling.com