● 摘要
针对磁通门随钻测量方案的局限性，结合惯性技术测量方案优势，基于MEMS陀螺仪和加速度计设计并实现了随钻测量用MEMS惯组。论文以设计的MEMS惯组为硬件平台，在误差分析基础上，利用双轴温控转台进行了误差标定及补偿，并采取滤波方法对MEMS惯组输出信号中的随机漂移误差进行滤波。本文主要从以下几个方面进行了研究分析：
1、对设计完成的随钻测量用MEMS惯组的误差来源进行了分析，并对主要误差项进行了分析及测试。利用简单积分误差扩散法评估了各误差项对系统解算精度的影响程度，为后续误差项的补偿提供依据和基础；
2、完成了MEMS惯组误差标定及补偿。利用双轴温控转台开展MEMS惯组误差标定实验，并根据建立的误差模型，利用最小二乘法完成相应参数的计算，并通过比较补偿前后输出曲线及测试结果来分析系统误差补偿效果；
3、针对MEMS惯组输出信号随机漂移误差较大的特点，介绍了采用低通滤波法、小波滤波法及基于时间序列分析卡尔曼滤波法滤除随机漂移误差的方法。结合随钻测量用MEMS惯组工作特点，采用改进时间序列分析法对MEMS惯性器件随机漂移误差建模，有效提高了模型精度，滤波效果更佳显著。
最后对系统整体性能进行测试，测试结果表明：随钻测量用MEMS惯组设计达到了预期目标。