《表2 不同井斜角下姿态角估计精度》

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《光纤陀螺随钻测斜仪钻进中井眼轨迹测量方法研究》

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设井斜角分别为5°、20°、40°、60°、80°和90°，由卡尔曼滤波得到的第一和第二时间段的方位失准角估计均方差如图3所示，对应的失准角估计精度如表2所示。由图3可知，前100s匀速钻进时，井斜角变化对方位失准角估计精度无影响；但在第二时间段匀加速钻进时，姿态失准角的可观测性随井斜角度变化而改变，原因是加速度和速度矢量在地理坐标系下的分量随姿态角度变化而改变，从而对系统状态量的可观测性产生影响；随着井斜角的增大，方位失准角估计均方差逐渐减小，估计精度越来越高。由表2可知，在水平井中的方位失准角估计精度最高，为0.534°；当井斜角达到80°时，三个姿态失准角的估计精度趋于稳定；工具面失准角的估计精度随井斜角增大略有降低，幅度仅在0.01″量级；井斜失准角的估计精度随井斜增大而逐渐提高。因此，匀加速运动状态有利于大井斜和水平井钻进中方位角的精确测量。