基于MEMS陀螺的矿用新型钻机开孔定向仪研制

燕斌^1,2，程建远²，蔡远利¹，代晨昱²，李萍²，冯宏²

1. 西安交通大学电子与信息工程学院2. 中煤科工集团西安研究院有限公司

摘 要：针对目前煤矿井下采用人工测量方法不准确和基于三轴光纤陀螺的钻孔定位成本较高等问题,设计了一种新型钻机开孔定向仪,介绍了仪器的总体方案及工作原理,搭建了基于MSG7100D-300陀螺和KXR94加速度计,以STM32单片机为CPU核心的硬件平台;系统采用静态四位置方法寻北方式及卡尔曼滤波的跟踪算法,有效地、快速地实现系统的测量。通过对原型样机的实验测试,结果表明,基于MEMS陀螺的钻机开孔定向仪其寻北时间、寻北精度以及动态测量精度,均满足了钻机开孔定向的指标要求及用户的实际需求。

关键词：光纤陀螺仪;MEMS陀螺;钻机开孔;寻北仪;