改进RTS平滑算法的管道中心线定位方法研究
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院 青岛 266580

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TE832;TN967.2

基金项目:

国家自然科学基金青年基金(42104011)、山东省自然科学基金青年基金(ZR2021QD069)项目资助


Research on pipeline centerline location method based on improved RTS smoothing algorithm
Author:
Affiliation:

College of Ocean and Space Information, China University of Petroleum (East China),Qingdao 266580, China

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    针对城市地下中短距离小口径埋地管道中心线定位难度大、精度不足的问题,提出一种改进的RTS(Rauch-Tung Striebel)滤波平滑算法,旨在提升定位精度。该方法基于惯性导航系统与里程计的组合导航方案,首先采用扩展卡尔曼滤波器进行前向数据融合,以抑制误差发散。进而,创新性地提出一种改进的RTS后向平滑算法,通过引入平滑“误差状态”的方式,直接对定位信息和传感器参数进行修正,经传感器参数补偿与二次滤波优化,实现定位精度的提升。为验证算法有效性,开展了模拟实验。结果表明,该方法对管道中心线测绘的精度可达到10-3量级,完全满足管道内检测定位的工程应用需求,为管道的安全运行与维护提供更可靠的数据支撑。

    Abstract:

    To address the challenges of significant difficulty and insufficient accuracy in locating the centerline of small-diameter buried pipelines in urban underground short and medium-distance scenarios, this paper proposes an improved Rauch-Tung Striebel (RTS) filtering and smoothing algorithm aimed at enhancing positioning precision. The method is based on a combined navigation scheme using an inertial navigation system and an odometer. It initially employs an extended Kalman filter for forward data fusion to suppress error divergence. Subsequently, an innovative improved RTS backward smoothing algorithm is proposed. By introducing a smoothed "error state", it directly corrects the positioning information and sensor parameters. Through sensor parameter compensation and secondary filtering optimization, the positioning accuracy is improved. To validate the algorithm′s effectiveness, simulation experiments were conducted. The results indicate that this method can achieve pipeline centerline mapping accuracy on the order of 10-3, fully meeting the engineering application requirements for pipeline in-line inspection positioning. This provides more reliable data support for the safe operation and maintenance of pipelines.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张娜娜,任旭虎,许晨阳,赵文婧,聂志喜.改进RTS平滑算法的管道中心线定位方法研究[J].电子测量技术,2026,49(15):36-44

复制
分享
相关视频

文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2026-10-23
  • 出版日期:
文章二维码

重要通知公告

①《电子测量技术》期刊收款账户变更公告