一、一种高精度钻孔测斜仪（论文文献综述）
尹浩,梁健,吴纪修,李宽,孙建华,李鑫淼[1]（2021）在《随钻测斜技术现状与发展趋势》文中研究说明在桩基领域,随着基础设施建筑对桩基础承载能力和桩孔垂直度的质量控制要求越来越高,现有常规桩基成孔监测技术已不能满足要求;在钻探领域,随着深井、超深井、科学钻探井及水平井的成井要求越来越高,由于地层因素、工艺技术等导致的实际钻孔轨迹偏离设计轨迹的井斜问题愈发突出,井斜的监控变得越来越严格,现有仪器已不能很好地满足钻孔轨迹测量的高精度要求。针对上述问题,本文梳理了随钻测斜技术发展现状,并结合地质岩心钻探、旋挖桩孔施工工艺特点,提出实现绳索取心钻探钻孔轨迹和大直径长钻孔灌注桩孔垂直度高精度实时监测的方案,这一思路的推广将对指导施工操作、保证钻孔/桩孔的整体质量产生积极影响。
李渊[2]（2021）在《一种应用于小孔径的手持式钻孔测斜仪研制》文中提出研制了一种适用于煤矿小孔径钻孔的手持式钻孔测斜仪,论述了系统的设计目标,并对系统整体设计方案进行了阐述,在此基础上,详细介绍了系统的软、硬件设计。为了测试研制样机的性能指标和可靠性,在实验室进行了测试,并在煤矿井下进行了工业试验。测试结果表明,研制的手持式钻孔测斜仪具有小直径的尺寸、测量精度高等特点,其测量方式既简化了传统钻机的推送方式又改变了目前大尺寸手持式测斜仪施工顺序,有效提高了钻孔的质量,对矿井小孔径钻孔施工结果有着良好的评价能力,可以准确地反映出实钻的轨迹结果。
张会娟,张健,商华艳,于志善,李维军[3]（2021）在《一种钻孔测斜仪校准方法的探讨》文中认为钻孔测斜仪是目前最常用的测定地下水平位移的仪器之一,文章使用经纬仪全功能检定仪对钻孔测斜仪进行校准的方法。该方法采用高精度多齿分度台作为参考基准,使用夹具将测斜仪固定于卧式多齿分度台上,通过特殊夹具固定实现多齿分度台与测斜仪同步旋转,从而读取测斜仪读数。使用MFC编程对测量数据进行自动化处理,计算角度示值绝对误差和示值引用误差。实验数据表明,此方法可以快速简便的对角度示值误差进行校准,并具有较高的精度和可靠性。
宫浩[4]（2019）在《基于BMC156的矿用测斜仪测量单元设计》文中研究指明设计了一种基于六轴电子罗盘的矿用测斜仪测量单元,论述了测斜仪的测量原理并对测量单元的整体结构进行了设计。重点论述了基于BMC156电子罗盘的硬件电路和软件系统的设计方案,同时分析了钻孔轨迹测量过程中的误差分类及来源,分别论述了磁方位角误差与倾角和方位角误差的模型及其补偿和标定方法。通过标定试验,证明测量单元具有体积小、精度高、电路简单的特点,为后续钻孔测量类设备的研究与开发提供了有力支撑。
程一峰[5]（2019）在《基于芯抽动式变电感器的地下变形三维测量的研究》文中进行了进一步梳理地下变形监测作为地质灾害监测的重要手段发挥着重要的作用,而地下变形发生时岩土体必定产生相应的位移,本文针对现有的地下变形监测技术存在的操作复杂、安装困难、易损坏等问题,提出了基于芯抽动式变电感器的地下变形三维测量技术,针对地下岩土体位移量与位移方向进行监测,以下为本文具体工作内容:1.分析现有的地下变形监测技术的优点与局限性,并将多种技术手段中可借鉴之处用于地下变形监测传感器的设计。2.研究互感原理、可变电感器、倾斜测量、地磁测量等技术,对传感器结构进行了设计。3.根据传感器测量需求对器件进行选型,设计并制作传感器硬件电路,并调试电路功能。4.搭建实验平台,编写了传感器下位机主程序与上位机软件,实现了对实验平台的控制与实验数据的采集与存储。5.设计并制作相应结构将电感线在传感器单元中进行安装,通过实验标定电感线内芯抽出长度与测量电压的关系。利用倾斜测量传感器与磁力计实现了传感器单元倾斜角与倾斜方位的测量。设计并进行位移标定实验采集互感电压数据与相应的位移数据。6.利用位移标定实验得到的数据建立数学模型,通过实验测量传感器单元间的相对位移值并与实际位移值对比,实验得到传感器水平位移与竖直位移测量总体误差在-3mm+3mm之间,在绝大多数位置水平位移与竖直位移测量值误差在-2mm+2mm之间。笔者所设计的传感器可应用于多种地质环境中,传感器单元可随岩土共同运动,同时可实现传感器单元间竖直与水平位移的测量,可实现三维测量,对地下变形具有一定的监测效果,较其他地下变形监测手段而言能更全面地反映地下岩土体位移情况,为后续地下位移监测的相关研究奠定了基础。
何云飞[6]（2019）在《基于磁定位的滑坡深部大位移监测技术研究》文中进行了进一步梳理滑坡是我国的普遍的地质灾害类型,其发生频率高、破坏力大,监测预警是应对滑坡地质灾害的重要措施。而滑坡的深部位移直观反映了滑坡体内部变形情况,所以滑坡的深部位移是监测预警的重要内容。但是,现有的监测方法在滑坡出现大位移情况下,难以完成对滑坡深部位移的连续监测。随着磁定位技术的研究深入,其应用的范围也越来越广,基于滑坡深部位移监测技术的不足,我们提出了将磁定位技术应用到滑坡深部位移监测的方法。本文主要的研究内容和得出的结论如下:为解决滑坡深部位移难以监测的问题,提出滑坡深部位移的磁测方案。具体做法是:将永磁体埋置于滑带以下,滑带以上安装磁传感器测量滑体相对位移。为了消除背景磁场磁场的影响,提出了绝对差分方法和相对差分方法。通过理论推导和试验验证,最终选定以相对差分方法测量目标磁极周围磁场梯度并解算磁极空间位置的方案。假设目标磁极为磁偶极子,推导了磁场梯度与空间位置的关系式,并且通过验证试验证明了理论关系式的正确性。由于理论推导时将目标磁极等效为磁偶极子,但是目标磁极与磁传感器的距离较近时,磁偶极子模型是不适用的。为了探究磁偶极子模型的适用范围,我们提出了目标磁极空间磁场计算的数学积分模型和改进型磁偶极子模型,结合相关理论,推导两种模型的空间磁场计算式。通过选定空间位置,使用三种模型在MATLAB中分别计算,并将计算结果做出曲线图。结果表明,三种模型对磁场的计算均是有效的,但是随着目标磁极与磁传感器距离的减小,磁偶极子模型的误差会增大,当距离小于目标磁极最大尺寸的2.5倍时,磁偶极子模型不在适用。结合对磁定位技术在滑坡深部位移监测中的精度要求,我们定义了误差分析函数。计算结果表明,磁偶极子模型的适用距离应大于1.2m,而改进型磁偶极子模型的适用距离应大于0.6m。基于滑坡体的变形特点,模拟计算了不同滑面倾角时滑体位移与磁感应强度的映射关系。推导了磁传感器随滑坡体沿不同滑面倾角下滑时,不同方向的磁感应强度与位移的计算式,并利用MATLAB得出滑坡体位移与磁感应强度曲线图,根据磁感应强度随位移的变化规律,建立位移与磁感应强度的映射关系。进一步通过验证试验证明了理论证明的磁感应强度随位移变化规律的正确性。提出磁感应强度分量分段综合利用以解算位移的方法,根据磁感应强度和磁感应强度变化率随位移的变化关系,构造三段位移的位移解算函数,并讨论了位移解算函数的适用范围。结果表明,在整个磁定位的量程范围内,对滑坡体的位移分三段使用不同的解析式解算,能够解算出较高精度滑坡体位移值。
张典荣,李静,张佳,刘京科,王霄菲,张桁维,陈盼[7]（2018）在《新型多用钻孔测斜仪的研制及应用》文中研究指明根据煤田地质勘探和矿井钻探工程的需要,结合多种钻孔测斜仪的特点,研制一种新型多用全方位钻孔测斜仪。据钻孔测斜的基本原理,推导出数值计算方程、并给出角度计算公式;既要无缆测量,又要能有缆测量,给出了一种测量钻孔的方法,在仪器工作时,先将主机和采集单元同步,使主机和采集单元同时开始工作,之后将采集单元接到钻杆上送入测量之处进行测量,与采集单元同步工作的主机则记录测点的有效性,测量完成后,将采集单元中的数据通讯到主机中显示出结果,或者主机和测量单元用电缆连接,直接连续测量钻孔的倾斜度;根据测量工作需要,设计出了新型多用钻孔测斜仪系统的组成及工作原理,设计出了采集单元电路,并给出了详细的电路设计原则;设计出了主机电路,并给出了电路组成。通过检验,钻孔测斜仪的主要技术指标均达到了行业领先水平。通过工程应用实例,对系统的性能进行了全面验证;试验结果表明,系统设计满足了多种测量需求,且仪器体积小、精度高、使用方便、适用范围广。
张昊[8]（2017）在《测斜仪中捷联惯性导航算法的研究与改进》文中研究指明钻孔测斜仪是一种利用陀螺仪、磁通门等惯性测量单元对钻孔的角度和深度等参数进行测量的仪器,被广泛应用在石油开采、地质勘探中。钻孔测斜仪中位置和姿态算法的解算精度直接决定了钻孔测斜仪所测量的方位角、井斜角、工具面角和钻孔轨迹的准确性。因此,本文将捷联惯性导航算法作为钻孔测斜仪的位置和姿态算法,以此来解决传统的基于陀螺仪和磁通门原理的钻孔测斜仪对工作环境要求高,测量效率低的问题。本文的主要内容就是将捷联惯导算法作为钻孔测斜仪的位置和姿态算法进行研究,并对捷联惯导算法进行模拟实验。首先,本文研究了传统的捷联惯性导航算法。详述了传统导航算法中的姿态、速度和位置解算算法。重点对传统导航算法中不同的姿态解算算法进行了分析与比较。设计了钻孔测斜仪的自对准方法,以此求出钻孔测斜仪初始时刻的姿态和位置信息,开始导航算法的迭代过程。通过对传统的捷联惯导算法进行仿真模拟,证明基于传统捷联惯导算法的钻孔测斜仪能够正常工作。但随着仿真时间的增长,会出现由于累积误差和姿态变化过快所导致的姿态发散问题。而姿态发散问题将会影响速度和位置的解算精度,导致钻孔测斜仪无法完成测量工作。然后,本文提出将基于对偶四元数原理的捷联惯导算法作为钻孔测斜仪的位姿解算算法。对偶四元数捷联惯导算法,在对物体运动的描述和位置信息的解算上都采用了全新的表达形式,因此从原理上提高了钻孔测斜仪的位置测量精度。在研究对偶四元数捷联惯导算法中的螺旋矢量算法的过程中,针对螺旋矢量算法在姿态解算的精度上与传统导航算法一致的缺点,提出了一种螺旋矢量优化算法,以解决传统导航算法中的姿态发散问题,达到同时提高钻孔测斜仪的姿态和位置测量精度的目的。根据对偶四元数的特性,编排了对偶四元数捷联惯导算法的解算流程,完成对钻孔测斜仪位姿信息的求取工作。最后,本文对基于对偶四元数原理的螺旋矢量优化算法进行分析与实验。阐明了螺旋运动环境下,螺旋矢量优化算法与传统优化算法之间的关系;并且在姿态误差和速度误差方面,对传统导航算法与对偶四元数捷联惯导算法进行了比较。设计模拟实验,在两种不同的导航算法下,利用MATLAB软件对微惯性传感器MPU6050获取的角速度和加速度信息进行处理。实验结果表明基于对偶四元数原理的螺旋矢量优化算法在姿态和位置信息的解算上都要优于传统的捷联惯导算法。因此可以在钻孔测斜仪中推广应用,达到提高测量精度的目的。
刘虹霖[9]（2017）在《光纤布拉格光栅应变传感器在滑坡监测中的适宜性研究》文中认为我国是多山国,每年会发生数万起滑坡地质灾害,造成巨大的经济损失和惨重的人员伤亡。近年来,滑坡监测预报成功率的平均值只有3.88%,所以应该进一步加快研究和发展滑坡监测技术,提高滑坡预报的准确性和比率,以减少地质灾害带来的危害,保障人们的生命财产安全。深部位移一直是滑坡监测、研究的重要问题,基于钻孔测斜仪的监测方法精度高、效果好,但存在工作量大、自动化程度低等问题。光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating）技术作为一种新型工程监测技术,以其较高的测量精度、较大的测量范围和抵抗电磁干扰、远程、自动实时性强等特点,在工程界深受研究人员关注。基于此,本文利用光纤布拉格光栅和ABS测斜管制成光纤布拉格光栅应变传感器（简称FBG应变传感器）,在国家自然科学基金项目（项目编号51178488、51478066）资助下开展本论文的研究工作。通过理论分析、公式推导、标定试验、模型试验以及现场工程应用,提出并验证光栅波长变化值与滑坡变形之间的关系,对FBG应变传感器在滑坡监测中的适宜性进行研究,为后期此传感器的推广和应用奠定了基础。本文完成的主要工作如下:（1）结合光纤布拉格光栅传感技术和钻孔测斜仪技术设计了FBG应变传感器,依据光纤布拉格光栅传感原理、梁的弯曲变形理论以及各向异性材料的弹性力学原理,推导了FBG应变传感器所测点光栅中心波长和边坡深部位移变形的理论公式,阐述了该传感器在边坡监测中的具体实施流程。（2）通过FBG应变传感器室内标定试验,标定传感器上光纤布拉格光栅中心波长变化量与相应位置处光栅应变之间的关系,得到FBG应变传感器所测点光栅中心波长和边坡深部位移变形的经验公式;将FBG应变传感器利用经验公式求得的理论位移与百分表测量的位移进行对比分析,验证了经验公式的正确性。（3）在团队自制的大型模型试验箱中开展了滑坡试验,利用复合光纤装置、测斜管、FBG应变传感器等设备对滑坡变形进行监测,对比分析测斜管监测位移、复合光纤装置光纤损耗变化反演出的位移值及FBG应变传感器光栅中心波长变化值反演出的位移值三者之间的关系,验证了FBG应变传感器光栅中心波长和边坡深部位移变形的经验公式的合理性和可靠性,也验证了FBG应变传感器较于团队之前设计的复合光纤装置在滑坡监测上具有优越性,为FBG应变传感器的预警监测提供可靠性依据。（4）结合工程地质情况,对FBG应变传感器进行了工程应用。对比分析钻孔倾斜仪测量位移值和光栅中心波长变化值反演出位移值的关系,不仅验证了FBG应变传感器所测点光栅中心波长和边坡深部位移变形的经验公式的合理性和可靠性,也验证了FBG应变传感器技术用于现场滑坡监测的可行性和适宜性。
唐辉明,蔡毅,张永权,张申[10]（2016）在《测斜仪在滑坡深部位移监测中的应用现状及展望》文中认为回顾了滑坡监测中测斜仪测斜技术的发展历史,并对其测斜技术原理及应用现状进行分析,旨在总结历史经验,以期为滑坡深部监测技术的研究提供科学参考。滑坡深部位移监测有两个重要指标,即表征钻孔变形量大小及方向的顶角和方位角。其中,顶角的测量由倾角传感器实现,可分为摆式及加速度计式2类倾角传感器;方位角的量测有滑轮-导槽定向、电子罗盘和陀螺仪等方式。为清晰阐明现有各类测斜仪测斜技术,基于顶角和方位角测量原理的不同,对测斜仪测斜原理进行归类介绍,并辅以实例加以说明。基于文献及市场调研,对比分析了20世纪80年代及当下国内外较为广泛使用的测斜仪及其发展现状;指明了滑坡监测具有多参数、系统化、自动化程度不断增高之趋势。
二、一种高精度钻孔测斜仪（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种高精度钻孔测斜仪（论文提纲范文）
（2）一种应用于小孔径的手持式钻孔测斜仪研制（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 系统总体设计 |
| 1.1 系统目标 |
| 1) 本安防爆。 |
| 2) 尺寸要求。 |
| 3) 测量精度要求。 |
| 1.2 系统整体设计 |
| 2 硬件设计 |
| 2.1 本安电源设计 |
| 2.2 姿态测量模块设计 |
| 2.2.1 倾角测量 |
| 2.2.2 方位角测量 |
| 3 系统软件设计 |
| 3.1 下位机软件设计 |
| 3.2 上位机软件设计 |
| 4 实验室测试和工程样机 |
| 4.1 工程样机 |
| 4.2 实验室测试 |
| 5 工程应用 |
| 6 结论 |
（3）一种钻孔测斜仪校准方法的探讨（论文提纲范文）
| 1 工作原理 |
| 2 校准方法 |
| 2.1 经纬仪全功能检定仪 |
| 2.2 示值误差的校准 |
| 3 校准数据处理 |
| 4 结语 |
（4）基于BMC156的矿用测斜仪测量单元设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 测量原理 |
| 2 测量单元总体结构 |
| 3 BMC156电子罗盘电路及软件设计 |
| 3.1 硬件电路设计 |
| 3.2 测量软件设计 |
| 4 误差分析及实验结果 |
| 4.1 误差分类及来源 |
| 4.2 误差补偿 |
| 4.3 实验结果 |
| 5 结论 |
（5）基于芯抽动式变电感器的地下变形三维测量的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 岩土体位移监测技术 |
| 1.2.1 钻孔测斜技术 |
| 1.2.2 时域反射技术 |
| 1.2.3 布里渊光时域反射技术 |
| 1.2.4 钻孔引伸计 |
| 1.2.5 国内外地下变形测量技术现状 |
| 1.3 本论文研究内容 |
| 2 地下变形三维测量传感器结构与原理 |
| 2.1 地下变形三维测量传感器的结构设计 |
| 2.2 地下变形三维测量传感器的原理 |
| 2.3 传感器线圈间互感的研究 |
| 2.3.1 传感器线圈间互感的分析方法 |
| 2.3.2 线圈自感与互感的计算 |
| 2.4 距离测量方法的选择 |
| 2.4.1 采用霍尔元件的距离测量方法 |
| 2.4.2 采用可变电感器的距离测量方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 地下变形三维测量传感器硬件电路设计 |
| 3.1 硬件系统框图 |
| 3.2 主控MCU的选择 |
| 3.3 系统电源电路的设计 |
| 3.4 信号产生电路 |
| 3.4.1 采用RC元件搭建振荡电路的方案 |
| 3.4.2 采用STM32F103RCT6 产生正弦信号的方案 |
| 3.4.3 采用DDS技术的方案 |
| 3.5 数据采集电路 |
| 3.5.1 互感电压数据采集电路 |
| 3.5.2 距离测量电路 |
| 3.5.3 倾斜角及方位测量应用电路 |
| 3.6 通信电路设计 |
| 3.7 传感器单元外围电路设计 |
| 3.7.1 STM32F103RCT6 外部时钟电路 |
| 3.7.2 STM32F103RCT6 SWD接口电路 |
| 3.7.3 模拟开关电路 |
| 3.8 电路板制作 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 实验平台搭建及软件设计 |
| 4.1 实验平台搭建 |
| 4.2 软件设计 |
| 4.2.1 STM32 主程序设计 |
| 4.2.2 上位机软件设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 实验与数据分析 |
| 5.1 距离测量标定实验 |
| 5.1.1 电感线的固定与安装 |
| 5.1.2 距离标定实验 |
| 5.1.3 距离测量曲线与测量误差 |
| 5.2 倾斜角与方向偏转角测量实验 |
| 5.2.1 倾斜角测量实验 |
| 5.2.2 方向偏转角测量实验 |
| 5.2.3 方位角测量实验 |
| 5.3 位移标定与模型建立实验 |
| 5.3.1 位移标定与模型建立实验数据与分析 |
| 5.4 位移测量实验及误差 |
| 5.5 本文设计的传感器与现有地下变形监测技术的对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后期展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（6）基于磁定位的滑坡深部大位移监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 滑坡监测的研究现状与分析 |
| 1.3 磁定位技术的研究现状与分析 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 2 磁定位技术方案的研究 |
| 2.1 磁定位技术的理论基础 |
| 2.2 滑坡深部位移磁测原理 |
| 2.3 消除背景磁场的方案 |
| 2.4 基于相对差分模式的磁定位方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 用于磁定位技术的磁场模型 |
| 3.1 磁偶极子模型 |
| 3.2 圆柱形永磁体磁场分布的数学积分模型 |
| 3.3 改进型磁偶极子模型 |
| 3.4 三种磁场模型的对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 不同滑面倾角时滑坡位移与磁强的关系 |
| 4.1 滑坡位移与磁感应强度的关系 |
| 4.2 验证试验 |
| 4.3 试验数据分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于磁定位技术的滑坡位移解算方法 |
| 5.1 理论分析 |
| 5.2 磁感应强度随位移的变化率 |
| 5.3 第一段位移的解算方法 |
| 5.4 第二段位移的解算方法 |
| 5.5 第三段位移的解算方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 附录 :攻读硕士研究生学位期间发表的部分学术论着 |
（7）新型多用钻孔测斜仪的研制及应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 测斜基本原理与数值计算方程 |
| 1.1 钻孔测斜的基本原理 |
| 1.2 数值计算 |
| 1.2.1 倾角的计算 |
| 1.2.2 方位角的计算 |
| 2 新型多用钻孔测斜仪设计 |
| 2.1 新型多用钻孔测斜仪系统测量原理 |
| 2.2 防爆电源 |
| 2.3 采集单元 |
| 2.4 主机单元 |
| 2.5 新型多用钻孔测斜仪检测试验 |
| 3 新型多用钻孔测斜仪主要技术指标 |
| 4 应用实例 |
| 5 结论 |
（8）测斜仪中捷联惯性导航算法的研究与改进（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统捷联惯导算法的发展现状 |
| 1.2.2 对偶四元数捷联惯导算法的发展现状 |
| 1.3 课题研究内容与结构安排 |
| 第二章 捷联惯性导航算法的研究 |
| 2.1 捷联惯导算法的理论基础 |
| 2.1.1 姿态角和常用导航坐标系的定义 |
| 2.1.2 导航坐标系之间的姿态变换矩阵 |
| 2.1.3 姿态角和姿态变换矩阵 |
| 2.1.4 捷联惯导算法解算原理 |
| 2.2 捷联惯导算法的姿态解算 |
| 2.2.1 欧拉角法 |
| 2.2.2 九参数法 |
| 2.2.3 四元数算法 |
| 2.2.4 等效旋转矢量算法 |
| 2.3 捷联惯导算法的速度解算 |
| 2.3.1 比力方程 |
| 2.3.2 速度更新方程 |
| 2.4 捷联惯导算法的位置解算 |
| 2.5 钻孔测斜仪的自对准研究 |
| 2.6 仿真实验 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于对偶四元数原理的捷联惯导算法的优化 |
| 3.1 对偶四元数捷联惯导算法的理论基础 |
| 3.1.1 对偶数 |
| 3.1.2 旋量 |
| 3.1.3 对偶四元数 |
| 3.1.4 螺旋矢量 |
| 3.2 对偶四元数微分方程及求解 |
| 3.2.1 对偶四元数的微分方程 |
| 3.2.2 对偶四元数微分方程的求解 |
| 3.3 螺旋矢量算法的优化设计 |
| 3.3.1 对偶四元数与螺旋矢量的关系 |
| 3.3.2 螺旋矢量微分方程的求解 |
| 3.3.3 螺旋矢量优化算法 |
| 3.4 对偶四元数捷联惯导算法的解算流程 |
| 3.4.1 推力速度矢量的求解 |
| 3.4.2 引力速度矢量的求解 |
| 3.4.3 位置矢量的求解 |
| 3.5 钻孔测斜仪位姿信息的求取 |
| 3.5.1 钻孔测斜仪的姿态求取 |
| 3.5.2 钻孔测斜仪的速度求取 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 对偶四元数捷联惯导算法的分析与实验 |
| 4.1 螺旋矢量优化算法的分析 |
| 4.1.1 螺旋矢量微分方程 |
| 4.1.2 典型的螺旋运动 |
| 4.1.3 螺旋矢量优化算法与圆锥、划船运动 |
| 4.2 对偶四元数捷联惯导算法的误差分析 |
| 4.2.1 姿态误差分析 |
| 4.2.2 速度误差分析 |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 仿真实验 |
| 4.3.2 模拟实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表学术论文 |
（9）光纤布拉格光栅应变传感器在滑坡监测中的适宜性研究（论文提纲范文）
| 摘要 ABSTRACT 主要符号 1 绪论 |
| 1.1 本文研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 光纤布拉格光栅技术评述 |
| 1.2.1 光纤传感监测技术原理 |
| 1.2.2 光纤光栅监测技术的发展和应用 |
| 1.2.3 光纤布拉格光栅技术在滑坡监测中的发展和应用 |
| 1.3 本文研究目的、内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 本章小结 2 基于光纤布拉格光栅应变传感器的边坡监测技术 |
| 2.1 光纤布拉格光栅传输理论 |
| 2.1.1 光纤布拉格光栅的基本理论 |
| 2.1.2 光纤布拉格光栅的传感模型 |
| 2.2 光纤布拉格光栅应变传感器设计 |
| 2.2.1 光纤布拉格光栅应变传感器的温度补偿技术 |
| 2.2.2 光纤布拉格光栅应变传感器的设计 |
| 2.3 基于光纤布拉格光栅应变传感器边坡监测的实施 |
| 2.4 光纤布拉格光栅应变传感器数据处理方法 |
| 2.5 本章小结 3 光纤布拉格光栅应变传感器室内试验 |
| 3.1 光纤布拉格光栅应变传感器室内标定 |
| 3.1.1 试验目的及意义 |
| 3.1.2 试验材料及设备 |
| 3.1.3 试验步骤 |
| 3.1.4 试验结果及分析 |
| 3.2 光纤布拉格光栅应变传感器的室内模型试验 |
| 3.2.1 试验目的及意义 |
| 3.2.2 模型箱设计及试验材料 |
| 3.2.3 模型构建及试验步骤 |
| 3.2.4 监测设备安装与布置 |
| 3.2.5 试验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 4 光纤布拉格光栅应变传感器的工程应用 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 工程应用主要内容 |
| 4.2.1 监测方案 |
| 4.2.2 监测位置的选取原则 |
| 4.2.3 试验材料及设备 |
| 4.2.4 监测体系建立 |
| 4.3 现场监测数据对比分析 |
| 4.3.1 FBG应变传感器监测数据分析 |
| 4.3.2 FBG传感器监测位移与测斜仪监测位移对比分析 |
| 4.4 FBG应变传感器性能分析 |
| 4.5 本章小结 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 致谢 参考文献 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
四、一种高精度钻孔测斜仪（论文参考文献）
- [1]随钻测斜技术现状与发展趋势[A]. 尹浩,梁健,吴纪修,李宽,孙建华,李鑫淼. 第二十一届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会论文集, 2021(总第428期)
- [2]一种应用于小孔径的手持式钻孔测斜仪研制[J]. 李渊. 煤矿机电, 2021(04)
- [3]一种钻孔测斜仪校准方法的探讨[J]. 张会娟,张健,商华艳,于志善,李维军. 工业计量, 2021(01)
- [4]基于BMC156的矿用测斜仪测量单元设计[J]. 宫浩. 工业仪表与自动化装置, 2019(05)
- [5]基于芯抽动式变电感器的地下变形三维测量的研究[D]. 程一峰. 中国计量大学, 2019(02)
- [6]基于磁定位的滑坡深部大位移监测技术研究[D]. 何云飞. 三峡大学, 2019(03)
- [7]新型多用钻孔测斜仪的研制及应用[J]. 张典荣,李静,张佳,刘京科,王霄菲,张桁维,陈盼. 西安科技大学学报, 2018(02)
- [8]测斜仪中捷联惯性导航算法的研究与改进[D]. 张昊. 福州大学, 2017(05)
- [9]光纤布拉格光栅应变传感器在滑坡监测中的适宜性研究[D]. 刘虹霖. 重庆大学, 2017(06)
- [10]测斜仪在滑坡深部位移监测中的应用现状及展望[A]. 唐辉明,蔡毅,张永权,张申. 2016年全国工程地质学术年会论文集, 2016