The invention is, in its various aspects, a method and apparatus useful for
strapdown inertial navigation and surveying in a borehole. The method
comprises maneuvering a probe including three vibrating mass, Coriolis
effect gyroscopes in a borehole and initializing the probe's attitude in
the borehole within the probe's frame of reference. Three orthogonal,
incremental rotation angles and three orthogonal, incremental velocities
are determined for the probe within the probe's frame of reference. The
incremental rotation angles are determined from the gyroscopes. The method
then translates the three incremental velocities from the probe's frame of
reference into the inertial frame of reference using the three incremental
rotation angles. Next, a velocity vector in a local-vertical,
wander-azimuth frame of reference is determined from the translated
incremental velocities. A velocity error observation is then obtained. A
system error is then estimated from the velocity vector and the velocity
error observation. The system error is then fed back into the inertial
navigation system for use in refining the method. In as second aspect, the
invention is a strapdown, inertial measurement unit. The inertial
measurement unit includes a housing, three accelerometers, and three
vibrating mass, Coriolis effect gyroscopes. The three accelerometers are
mounted within the housing. The three vibrating mass, Coriolis effect are
rigidly mounted within the housing.
A invenção é, em seus vários aspectos, um método e um instrumento úteis para a navegação inertial do strapdown e examinar em um borehole. O método compreende manobrar uma ponta de prova including três a massa vibrando, gyroscopes do efeito de Coriolis em um borehole e em inicializar a atitude da ponta de prova no borehole dentro do frame da ponta de prova da referência. Três orthogonal, os ângulos incrementais da rotação e três orthogonal, velocidades incrementais são determinados para a ponta de prova dentro do frame da ponta de prova da referência. Os ângulos incrementais da rotação são determinados dos gyroscopes. O método traduz então as três velocidades incrementais do frame da ponta de prova da referência no frame inertial da referência usando os três ângulos incrementais da rotação. Em seguida, um vetor da velocidade em um local-vertical, vague-wander-azimuth o frame da referência é determinado das velocidades incrementais traduzidas. Uma observação do erro da velocidade é obtida então. Um erro de sistema é estimado então do vetor da velocidade e da observação do erro da velocidade. O erro de sistema é sido realimentado então no sistema de navegação inertial para o uso em refinar o método. Em como o segundo aspecto, a invenção é um strapdown, unidade inertial da medida. A unidade inertial da medida inclui uma carcaça, três acelerómetros, e três a massa vibrando, gyroscopes do efeito de Coriolis. Os três acelerómetros são montados dentro da carcaça. Três a massa vibrando, efeito de Coriolis é montada rìgida dentro da carcaça.