仪器仪表学报

作者：杨金显，杨潇健，蔺钰柯，张颖

单位：杨金显,1.河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454000； 2.河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003,yangjinxian@hpu.edu.cn,杨潇健,1.河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454000； 2.河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003,,蔺钰柯,1.河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454000； 2.河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003,,张颖,1.河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454000； 2.河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003,

关键词：随钻测量;重力提取;金豺优化器;磁惯性数据

基金：河南省自然科学基金(232300421152)、国家自然科学基金(41672363)项目资助

为获得随钻重力加速度，研究了用磁惯性金豺优化算法(MIGJO)在线提取重力加速度问题。首先对随钻振动信号特性进行分析，建立随钻重力提取模型，并把各种非重力加速度整理为解向量；其次，根据随钻磁惯性传感器的输出特性，给出理想重力加速度的输出目标函数，以及重力夹角和钻具径切向皮尔逊系数约束条件；然后，在金豺优化(GJO)的基础上，针对随钻中不同非重力加速度的变化特性，利用上一次解向量进行逐维动态尺度随机游走的种群初始化；并利用重力模值相对误差和三角函数设计重力因子平衡算法的全局搜索和局部开发；此外，根据当前解的信息交互因子和适应度值设计攻击防御系数协调磁惯性金豺的攻击防御行为，利用最优解和次优解位置的攻击搜索策略提高重力提取精度和速度，利用上下界和突变点位置的防御搜索策略避免陷入局部最优；然后利用当前重力解与当地重力设计相似度来动态更新解向量位置，进一步提高重力提取精度。最后，设计模拟钻进和实钻实验，结果表明：使用MIGJO提取的重力加速度精度得到明显提升，解算的井斜角和工具面角绝对误差平均值分别控制在0.63°和0.8°以内，该方法可有效提高随钻重力加速度的提取精度。

来源：2025年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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