航空航天器的惯性导航技术如何应用到城市地下管线探测中
航空航天器的惯性导航技术如何应用到城市地下管线探测中
任何城市的地下，都有一张纵横交错交错的网，它时刻都在为人们的生活提供保障，这张网就是由各种工业和民用管线组成的地下管线网。是一个城市重要的基础设施，担负着信息传输、能源输送等工作，也是城市赖以生存和发展的“生命线”。规划、建设和管理好地下管线是未来充分利用地下空间的重要的基础工作, 是维系社会经济和现代化城市健康 、协调和可持续发展, 有效应对突发灾害的保障。我国城市地下管线探测难点主要集中在：
1．复杂条件、磁干扰管线探测
2．非金属管线探测
3．小口径非金属管道探测
4．大埋深管道探测（无卫星信号）
5．交叉重叠管线探测
6．水下管线探测
7．管道上方有建筑物、高速公路等阻碍的探测
而由于常规管线探测仪器的局限性，如探测深度浅、容易受电磁干扰、场地地形差等，难以获取准确的管线位置信息，导致后期交叉施工时容易破坏管线，特别是随着非开挖工程的发展，这方面问题尤其突出，而管线一旦破坏，修复成本高，甚至可能导致严重的人员伤亡与经济损失。同时，在城市规划和管理中，不准确的地下管线位置信息也浪费了地下空间资源。
为了解决这一问题，科研人员自2002年便开始研究并采用了航空航天器的惯性导航技术，研发出地下管线惯性定位仪，可以精确可靠地定位地下管线三维数据，并与地理坐标系结合，链接到地理信息系统中，最大限度地避免地面条件变化等对管线数据的改动，消除潜在的事故隐患。因其主要器件陀螺仪与加速度计，行业内也将其称为陀螺仪。
地下管线惯性定位仪的工作原理是是仪器内搭载惯导里程组合导航元器件，在牵引的情况下在管道内前行，并实时测量自身的姿态和位置，再将仪器运行数据传输给内部处理模块，解算出设备的空间运行轨迹，最后通过系统管理软件输出我们需要的测量数据和报告。换句话说就像卫星发射出去，仍然知道它在哪里一样。
此外，这个仪器的轮系结构能够有效保持运动过程中测量中心和管道中心的一致性，再加入管道的起始坐标和终点坐标，从而准确地获取管道中心的连续三维坐标。这个仪器可以在不开挖的情况下，精确获取管道在地下的水平与高程位置，且不惧埋深与电磁干扰影响。
地下管线惯性定位仪用于非开挖施工管道的精准坐标与位置测量已被电力、燃气等行业逐渐了解和接受，近几年来也不断被引入到城市地下管线探测和管道竣工验收标准中。由于地下管道通常无法直接观察，这种新的精准的测量方法得到了广泛认可。
