基于 UKF 与互补滤波的随钻 IMU 井斜动态测量方法

针对随钻测斜仪安装在近钻头位置处受到的复杂冲击振动、钻柱旋转等干扰问题，提出一种基于无迹卡尔曼滤波（UKF）与互补滤波算法的随钻井斜动态测量方法。首先，利用限幅和低通滤波器滤除冲击噪声带来的加速度阶跃激励干扰信号和角速度高频干扰信号；然后，使用UKF滤除惯性测量单元（IMU）中加速度计和陀螺仪信号的大部分有色噪声；最后，建立加速度和角速度信息间的互补滤波器，滤除角速度信号的零偏噪声。仿真试验、复杂振动测试平台模拟实验及现场数据验证结果表明：钻具转速在0~300?r/min内时，井斜角整体测量精度在±?0.2?°以内；测量不受钻具转速与振动影响，实现了精准的随钻测斜。