IMU惯性测量单元在管道三维姿态测量仪中的应用

　　我们知道，惯性导航，就是通过陀螺仪和加速度传感器组成的惯性测量单元（IMU），来测量载体的角速率和加速度信息，经积分运算得到载体的速度和位移。今天，传感器专家网小编来为各位介绍一种基于惯性测量传感器技术的测量仪器——管道三维姿态测量仪。一起来看看吧。

管道三维姿态测量仪，资料图

　　作为一种地下管道精密姿态（轨迹）测量的常用仪器，管线姿态测量仪是一种基于MEMS惯性测量单元的管线空间三维姿态精密测量仪器。此类产品内部集成惯性导测量单元、锂电池、DSP及海量存储单元，无需外部辅助设备即可完成采集，采用全金属密封结构及自适应缩张引导装置，可适应各种内径管道的牵引穿行，抗冲击并始终保持测量单元在管道中心线上。主要应用于电力、燃气、自来水等地下管道非开挖行业顶管施工的竣工测量。

　　在使用过程中，管线姿态测量仪通过惯性测量传感器装置，可对自身三轴姿态角或角速度、当前加速度，行进里程进行测量，通过积分算法对这些姿态量进行分析和计算，从而获得管道的三维姿态。在复杂城市环境中，此类仪器能够精确测量地下管道三维数据，特别适合管道竣工测量与定位。

管道三维姿态测量仪，资料图

　　目前，现有的管网及井室检测技术，包括有地面检测和地下检测两个方向，地面检测主要通过雷达、红外线、超声波的方法进行寻线和探伤。虽然直接在地表检测，但是检测效率低、检测精度无法保证，同时对检测人员技术水平有一定要求，检测设备成本也比较昂贵。

　　地下检测技术包括有激光雷达、闭路电视、井下机器人等方式：激光雷达理论上虽然能够比较准确的探测管网，但是对井室的检测较为困难，同时设备昂贵，操作不便，对于操作人员和检测人员要求都很高，结果也不直观，实用性不高。

管道三维姿态测量仪应用，资料图

　　为获取非开挖穿越管线施工管线的准确位置信息，科学地利用地下空间，最大限度避免管线切改，消除潜在的事故隐患，通过采用管道三维姿态测量仪，来对非开挖穿越管线施工管线进行精确测量和定位，从而解决上述其他探测手段不能解决的实际问题。

　　需要注意的是，在实际应用中，由于管道三维姿态测量仪是基于精确测量自身运动轨迹而求得所测管道中心坐标序列的原理，其测量准确度不止受限于内置的 核心惯性传感器测量单元，也与仪器运行过程中结构稳定性息息相关。因此，保持测量管道的结构稳定，也是三维姿态测量仪测得准确数据的先决条件之一。

　　以上便是传感器专家网为各位介绍的基于惯性测量单元，即IMU惯性传感器技术的测量仪器——管道三维姿态测量仪的原理与应用了。未来，传感器专家网还将继续为大家带来更多与加速度传感器、陀螺仪及惯性测量单元等惯性姿态检测传感器相关的技术应用，敬请期待。