题目：地下管道定位系统研究

近年来城市基础设施建设不断深入，非开挖技术迅速崛起，地下管道精确定位测量，也就是管道三维信息测量成为技术热点和难点。现有的管道测量方法存在自主性差、易受干扰、深度不足、通用性低和自动化程度低等缺点，而惯性技术具有自主性强、抗干扰、精度高等优点。基于惯性技术的地下管道定位方法是一种自主、抗干扰的通用型管道三维信息测量技术，可适用于任意深度和材质的管道。本文完成的工作包括：研究并实现了基于惯性技术的地下管道三维信息测量系统，完成了系统总体设计、软硬件设计和误差分配与器件选型；介绍了该技术所采用的三维航迹推算原理并提出了适用于地下管道测量的多信息融合方法，该方法利用多个传感器输出的信息以及管道外部信息提高系统测量精度，弥补单个传感器的性能不足；完成了两种管内航姿测量单元的总体构成和若干关键技术实现，其中基于磁-惯性传感器的航姿参考单元和基于双CPU的数据处理及通讯模块对于通用型航姿参考系统具有一定的参考意义；开发了基于Visual C++6.0平台的地下管道三维信息测量软件，实现了MSComm串口通讯、OpenGL三维图形显示和数据存储功能；应用该系统进行了大量模拟现场和实际现场实验，验证了文中所述的测量原理与各项关键技术，证明了该系统精度可达到工程实际要求，测量精度得到国家权威部门认证；分析了现有系统存在的问题，讨论了进一步改进的方向。