CN102877830B - 一种基于旋转磁场的地下导向定位方法 - Google Patents

Abstract

一种基于旋转磁场的地下导向定位方法，在具有竖直旋转轴的无磁转台上安装水平圆柱形永磁体组成地面人工磁场发生装置，在地下钻具内安装由三轴加速度计和三轴磁场传感器组成的测量单元，先测量得到空间中一点的磁感应强度，钻具静止时永磁体绕Z轴旋转一周，旋转过程中每隔一定角度停止转动，记录三个方向的磁感应强度值，根据钻具当前倾角和工具面向角对磁感应强度值进行坐标变换，再进行曲线拟合得到坐标值约束关系，再次进行坐标变换和曲线拟合，得到两组坐标值，若两组坐标值的差在误差允许范围内，则得到钻具在参考坐标系下的坐标，同时得到钻具当前方位角，本发明可实现对地下钻具的精确导向和定位，满足水平定向钻进等地下工程进行导向定位的要求。

Description

一种基于旋转磁场的地下导向定位方法

技术领域

本发明属信息科学领域，可应用于水平定向钻进过程中，对地下钻具进行准确导向定位，也可应用于其他地下导向或定位工程，涉及一种基于旋转磁场的地下导向定位方法。

背景技术

随着我国经济的发展和城市化进程的加快，不需要开挖地面的水平定向钻进技术得到越来越广泛的应用。在水平钻进技术中，如何对钻具进行准确的导向和定位是实现水平定向钻进的关键。目前常用的方法是基于地磁场的定向和地面跟踪式导向定位。

其中，基于地磁场的随钻测量系统不需要地面的辅助探测设备，对于穿越河流等不适于地面跟踪的环境具有明显的优势。但是在穿越距离较长时，由于误差的积累，实际钻进轨迹与预设轨迹会产生较大偏差。另外，在地磁场受干扰的环境下，由于无法准确测量方位角，也无法进行导向。这时必须借助其他方法实现导向。地面跟踪式导向定位不存在积累误差问题，但是需要专业的操作人员在地面进行一定范围的扫描以确定钻具的位置，该方法定位效率低，且地面不能有过大的障碍物。

随着施工量的不断增加和穿越距离的增长，迫切需要一种高效率、高精度、高抗干扰能力的地下导向定位方法。从而提高施工的效率，适应更加复杂的施工环境，并降低成本。研究地下导向定位技术将进一步提高我国在水平定向钻进领域的实力，为城市化发展提供更有力的支持。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于旋转磁场的地下导向定位方法，具有效率高、精度高、抗干扰能力高的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于旋转磁场的地下导向定位方法，在竖直旋转轴的无磁转台上安装水平的圆柱形永磁体组成地面人工磁场发生装置，在地下钻具内安装由三轴加速度计和三轴磁场传感器组成的测量单元，执行如下步骤：

步骤（1），测量永磁体的参数和当地地层参数，得到空间中一点的磁感应强度(B_x,B_y,B_z)；

步骤（2），地下钻具静止时，将转台安放在预计钻具位置的上方，建立参考坐标系XYZ和永磁体坐标系X_βY_βZ_β，X_β轴沿永磁体轴向，指向N极方向，β为永磁体绕Z轴逆时针转动的角度，两个坐标系的原点都在永磁体中心，且起始时重合，得到坐标原点在大地坐标系下的坐标(x~，y~,z~)；

步骤（3），利用转台使永磁体绕Z轴旋转一周，旋转过程中，每隔角度Δβ停止转动，由地下钻具测量单元记录三个方向的磁感应强度值，旋转完成后，得到一组测量数据(β_i,B_xi，B_yi，B_zi)，i＝1，...,n，n=360/Δβ，其中βi是每次记录时转台旋转的角度，B_xi是β_i角度下磁场传感器x方向的磁感应强度值，B_yi是β_i角度下磁场传感器y方向的磁感应强度值，B_zi是β_i角度下磁场传感器z方向的磁感应强度值；

步骤（4），利用测量单元内的加速度计测量钻具坐标系X'Y'Z'三个方向的重力场分量(g_x,g_y,g_z)，根据得到钻具当前的倾角θ和工具面向角

步骤（5），利用倾角θ和工具面向角对步骤（3）得到的磁感应强度数据(B_xi，B_yi，B_zi)进行坐标变换，将其转换到与水平面平行的平面内，变换后的磁感应强度数据记为(B′_xi,B′_yi,B′_zi)；

步骤（6），根据公式B_z＝f(β)＝k^*sin(β-β^*)+B_ez对数据(β_i,B′_zi)进行最小二乘法曲线拟合，得到如公式所描述的坐标值约束关系，其中k^*、β^*、B_ez是拟合参数，x₀是钻具在参考坐标系下的x坐标，y₀是钻具在参考坐标系下的y坐标；

步骤（7），假定当前方位角为α，利用公式 $\left\{\begin{array}{c}{B}_{\mathrm{xi}}^{\′\′}=B_{\mathrm{xi}}^{\′}\cos \mathrm{\α}-B_{\mathrm{yi}}^{\′}\sin \mathrm{\α}\\ B_{\mathrm{yi}}^{\′\′}=B_{\mathrm{xi}}^{\′}\sin \mathrm{\α}+B_{\mathrm{yi}}^{\′}\cos \mathrm{\α}\end{array}\right.$ 对(B′_xi,B′_yi,B′_zi)进行坐标变换得到(B″_xi,B″_yi,B″_zi)，从而得到钻具测量单元测量的磁感应强度在坐标系XYZ下的分量，该变换只改变X和Y方向的值，即B″_zi＝B′_zi；

步骤（8），在满足步骤（6）得到的坐标值约束关系式前提下，分别利用 $B_x=k(\frac{x-h\cos \mathrm{\β}}{A^{\frac{3}{2}}}-\frac{x+h\cos \mathrm{\β}}{B^{\frac{3}{2}}})+B_{\mathrm{ex}}$ 和 $B_y=k(\frac{y-h\sin \mathrm{\β}}{A^{\frac{3}{2}}}-\frac{y+h\sin \mathrm{\β}}{B^{\frac{3}{2}}})+B_{\mathrm{ey}}$ 对转换后的数据(β_i,B″_xi)和(β_i,B″_yi)进行最小二乘法曲线拟合，拟合后得到两组坐标值(x₁，y₁,z₁)和(x₂，y₂,z₂)，其中为永磁体的属性，h为永磁体长度的一半，S为永磁体横截面积，M为永磁体磁化强度， $\left\{\begin{array}{c}A=x^2+y^2+z^2+h^2-2h(x\cos \mathrm{\β}+y\sin \mathrm{\β})\\ B=x^2+y^2+z^2+h^2+2h(x\cos \mathrm{\β}+y\sin \mathrm{\β})\end{array}\right.,$ B_ex、B_ey和B_ez是包括地磁场的周围环境磁场在参考坐标系XYZ三个坐标轴方向的分量；

步骤（9），若(x₁，y₁,z₁)和(x₂，y₂,z₂)的差在误差允许范围内，则得到钻具在参考坐标系下的坐标为钻具方位角即为步骤（7）中使用的方位角，否则，取α=α+Δα，重复步骤（7）~（8），Δα是方位角扫描步长；

步骤（10），根据得到的钻具在参考坐标系下的坐标(x₀，y₀,z₀)和参考坐标系原点在大地坐标系下的坐标(x~，y~,z~)，得到钻具在大地坐标系下的坐标，根据钻具坐标和方位角，按照预设轨迹要求调整钻具前进方向，到达下一测量点时再次利用步骤（2）~（9）进行导向定位。

与现有技术相比，本发明提供的导向定位方案，可以实现对地下钻具的精确导向和定位，且操作方便，定位效率高，导向定位算法由计算机完成，减少了对操作人员的依赖，满足了在水平定向钻进等地下工程进行导向定位的要求。

附图说明

图1是圆柱形永磁体的磁感线分布，在磁铁外空间中，磁感线由N极出发，指向S极；磁铁内部则由S极指向N极。整个空间中磁感线为一闭合回路。

图2是旋转永磁体磁场模型，XYZ是参考坐标系，X_βY_βZ_β是永磁体坐标系，永磁体可绕Z轴沿逆时针方向旋转，β是旋转角度。

图3是永磁体绕Z轴旋转时空间一点Z方向磁场随旋转角度的变化关系。

图4是利用旋转永磁体对地下钻具进行定位的模型，起始时，永磁体坐标系与参考坐标系重合。钻具测量单元由三轴加速度计和三轴磁场传感器组成，分别用于测量地球重力场分量和永磁体磁场分量。利用测量的数据进行钻具方位角和坐标的解算。

图5是基于旋转永磁体的导向定位方法流程图，它描述了整个导向定位过程。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

为了实现水平定向钻进等地下工程中对地下钻具进行准确的导向和定位，本发明提供了一种精确高效的导向定位方法。

图1所示为本发明所使用的圆柱形永磁体的磁场模型，通电螺旋管具有与圆柱形永磁体类似的磁场空间分布，也可用于本发明提供的导向定位方法。永磁体可以看成是由磁偶极子组成的，均匀磁化情况下，永磁体的磁感应强度在空间的分布如图1所示。空间中一点P(x，y,z)的磁感应强度表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{B}_x=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}\{M_x{\∫}_V\frac{2{(x-x^{\′})}^2-{(y-y^{\′})}^2-{(z-z^{\′})}^2}{R^5}\mathrm{dV}+M_y{\∫}_V\frac{3(x-x^{\′})(y-y^{\′})}{R^5}\mathrm{dV}+M_z{\∫}_V\frac{3(x-x^{\′})(z-z^{\′})}{R^5}\mathrm{dV}\}\\ B_y=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}\{M_x{\∫}_V\frac{3(x-x^{\′})(y-y^{\′})}{R^5}\mathrm{dV}+M_y{\∫}_V\frac{2{(y-y^{\′})}^2-{(x-x^{\′})}^2-{(z-z^{\′})}^2}{R^5}\mathrm{dV}+M_z{\∫}_V\frac{3(y-y^{\′})\left({z-z}^{\′}\right)}{R^5}\mathrm{dV}\}\\ B_z=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}\{M_x{\∫}_V\frac{3(x-x^{\′})(z-z^{\′})}{R^5}\mathrm{dV}+M_y{\∫}_V\frac{3(y-y^{\′})(z+z^{\′})}{R^5}\mathrm{dV}+M_z{\∫}_V\frac{2{(z-z^{\′})}^2-{(x-x^{\′})}^2-{(y-y^{\′})}^2}{R^5}\mathrm{dV}\}\end{array}\right.---\left(1\right)$

式中，B_x、B_y和B_z为空间磁场在测量点P(x，y,z)的3个互相垂直方向的磁感应强度分量，单位为T（特斯拉）；R为磁偶极子到测量点P(x，y,z)的距离，单位为m；x’、y’、z’为磁偶极子的坐标值，单位为m；M_x、M_y和M_z分别为永磁体磁化强度在坐标轴X，Y，Z方向上的分量，单位为A/m，μ₀为磁场在地下岩层中的磁导率，单位为H/m；V为磁体体积变量，单位为m³。

永磁体模型的长度为2h，横截面积为S。对于轴向磁化的圆柱形永磁体，由于磁化强度只有X方向的分量，所以M_y＝M_z=0。对式（1）进行积分即可得到直角坐标系下沿轴向均匀磁化的圆柱形永磁体在空间中一点的磁感应强度表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{B}_x=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}{M}_{x}S\{\frac{x-h}{{[y^2+z^2+{(x-h)}^2]}^{\frac{3}{2}}}-\frac{x+h}{{[y^2+z^2+{(x+h)}^2]}^{\frac{3}{2}}}\}\\ B_y=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}{M}_x\mathrm{Sy}\{\frac{1}{{[y^2+z^2+{(x-h)}^2]}^{\frac{3}{2}}}-\frac{1}{{[y^2+z^2+{(x+h)}^2]}^{\frac{3}{2}}}\}\\ B_z=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}{M}_x\mathrm{Sz}\{\frac{1}{{[y^2+z^2+{(x-h)}^2]}^{\frac{3}{2}}}-\frac{1}{{[y^2+z^2+{(x+h)}^2]}^{\frac{3}{2}}}\}\end{array}\right.---\left(2\right)$

根据永磁体的磁场模型建立旋转永磁体的磁场模型如图2所示。建立地面参考坐标系XYZ，永磁体中心位于参考坐标系原点。在永磁体上建立永磁体坐标系X_βY_βZ_β，其中，X_β轴沿永磁体轴向，指向N极方向，β为永磁体绕Z轴逆时针转动的角度。起始时，永磁体坐标系与参考坐标系重合。当永磁体绕Z（Z_β）轴转动时，根据式（2）和坐标旋转变换的关系，并考虑到周围的环境磁场，推出此时空间中一点的磁感应强度表达式为：

$B_x=k(\frac{x-h\cos \mathrm{\β}}{A^{\frac{3}{2}}}-\frac{x+h\cos \mathrm{\β}}{B^{\frac{3}{2}}})+B_{\mathrm{ex}}---\left(3\right)$

$B_y=k(\frac{y-h\sin \mathrm{\β}}{A^{\frac{3}{2}}}-\frac{y+h\sin \mathrm{\β}}{B^{\frac{3}{2}}})+B_{\mathrm{ey}}---\left(4\right)$

$B_z=\mathrm{kz}(\frac{1}{A^{\frac{3}{2}}}-\frac{1}{B^{\frac{3}{2}}})+B_{\mathrm{ez}}---\left(5\right)$

其中， $k=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}\mathrm{MS},$ 为永磁体的属性， $\left\{\begin{array}{c}A=x^2+y^2+z^2+h^2-2h(x\cos \mathrm{\β}+y\sin \mathrm{\β})\\ B=x^2+y^2+z^2+h^2+2h(x\cos \mathrm{\β}+y\sin \mathrm{\β})\end{array}\right.,$ B_ex、B_ey和B_ez是包括地磁场的周围环境磁场在三个坐标轴方向的分量。注意到式（5）和三角函数的形状相似，且具有相同的周期，见图3，所以将其写为：

B_z＝f(β)＝k^*sin(β-β^*)+B_ez  （6）

利用式（5）和式（6）可以推得：

$\tan {\mathrm{\β}}^{*}=\frac{x_0}{y_0}---\left(7\right)$

式（3）~式（6）建立了本发明所述的曲线拟合算法的数学模型。由于式（6）具有比式（5）更简单的形式和更明确的物理意义，所以在本发明所述的曲线拟合算法中用式（6）代替式（5）作为所述的曲线拟合模型。

根据式（3）~（6）描述的旋转永磁体产生的磁场的空间分布模型，本发明提供的导向定位模型如图4所示。图4所示的圆柱形永磁体安装在单轴无磁转台上，可以与转台一起绕Z轴旋转，从而产生所需的旋转磁场源。钻具测量单元由三轴加速度计和三轴磁场传感器组成。测量得到的三个方向的重力加速度分量为(g_x,g_y,g_z)，则钻具的倾角和工具面向角分别为：

当永磁体绕Z轴旋转时，利用测量单元记录测量到的磁感应强度值，当旋转一周后利用记录的数据进行曲线拟合，即可得到待定系数(x,y,z)。

如图3所示，在竖直旋转轴的单轴无磁转台1上安装水平的圆柱形永磁体2组成地面人工磁场发生装置，在地下钻具内安装由三轴加速度计和三轴磁场传感器组成的测量单元3，提出的导向定位方法实施步骤如下：

步骤（1），测量永磁体的参数和当地地层参数，从而得到式（3）~（5）中的永磁体参数k。永磁体2可以和转台1一起在水平面旋转，旋转轴沿竖直方向。

步骤（2），钻具停止前进，将转台1安放在预计钻具位置的上方，建立参考坐标系XYZ和永磁体坐标系X_βY_βZ_β，且两个坐标系起始时重合，坐标原点在永磁体中心，得到坐标原点在大地坐标系下的坐标(x₀，y₀,z₀)。

步骤（3），利用转台1使永磁体2绕Z轴旋转一周。旋转过程中，每隔Δβ停止转动，由地下钻具测量单元记录三个方向的磁感应强度值。旋转完成后，得到一组测量数据(β_i,B_xi，B_yi，B_zi)，i＝1，...,n，n＝360/Δβ。

步骤（4），利用钻具测量单元内的加速度计测量钻具坐标系三个方向的重力场分量(g_x,g_y,g_z)，利用式（8）得到钻具当前的倾角和工具面向角。

步骤（5），利用倾角和工具面向角对步骤（3）得到的磁感应强度数据(B_xi，B_yi，B_zi)进行坐标变换，变换后的磁感应强度数据记为(B′_xi,B′_yi,B′_zi)。

步骤（6），利用式（6）对数据(β_i,B′_zi)进行最小二乘法曲线拟合，得到式（7）所描述的坐标值约束关系。

步骤（7），假定当前方位角为α，利用式（9）对(B′_xi,B′_yi,B′_zi)进行坐标变换得到(B″_xi,B″_yi,B″_zi)，从而得到钻具测量单元测量的磁感应强度在坐标系XYZ下的分量。

$\left\{\begin{array}{c}{B}_{\mathrm{xi}}^{\′\′}=B_{\mathrm{xi}}^{\′}\cos \mathrm{\α}-B_{\mathrm{yi}}^{\′}\sin \mathrm{\α}\\ B_{\mathrm{yi}}^{\′\′}=B_{\mathrm{xi}}^{\′}\sin \mathrm{\α}+B_{\mathrm{yi}}^{\′}\cos \mathrm{\α}\end{array}\right.---\left(9\right)$

该变换只改变X和Y方向的值，即B″_zi＝B′_zi。利用式（9）得到的B″_xi和B″_yi满足式（3）和式（4）。

步骤（8），在满足步骤（6）得到的坐标值约束关系式（7）的前提下，分别利用式（3）和式（4）对转换后的数据(β_i,B″_xi)和(β_i,B″_yi)进行最小二乘法曲线拟合，拟合后得到两组坐标值(x₁，y₁,z₁)和(x₂，y₂,z₂)。

步骤（9），若(x₁，y₁,z₁)和(x₂，y₂,z₂)的差在误差允许范围内，则得到钻具在参考坐标系下的坐标为钻具方位角即为步骤（7）中使用的方位角。否则，取α=α+Δα，重复步骤（7）~（8）。

步骤（10），根据得到的钻具在参考坐标系下的坐标(x₀，y₀,z₀)和参考坐标系原点在大地坐标系下的坐标(x~，y~,z~)，得到钻具在大地坐标系下的坐标。根据钻具坐标和方位角，按照预设轨迹要求调整钻具前进方向。到达下一测量点时再次利用步骤（2）~（9）进行导向定位。

综上所述，通过以上技术方案，本发明提出一种实现对地下钻具精确导向定位的方法，在水平定向钻进等地下施工工程中，通过在地面安装旋转永磁体，利用地下钻具内的测量单元测量重力场和磁场分量，利用坐标旋转变换和曲线拟合方法可以实现对钻具方位角和坐标值的准确测量，该定位方法原理简单，操作方便，定位精度高，可以适应多种复杂施工环境，满足水平定向钻进施工对与定位精度和定位效率的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于旋转磁场的地下导向定位方法，其特征在于，在具有竖直旋转轴的无磁转台上安装水平的圆柱形永磁体组成地面人工磁场发生装置，在地下钻具内安装由三轴加速度计和三轴磁场传感器组成的测量单元，执行如下步骤：

步骤（1），测量永磁体的参数和当地地层参数，得到空间中一点的磁感应强度(B_x,B_y,B_z)；

步骤（2），地下钻具静止时，将转台安放在预计钻具位置的上方，建立参考坐标系XYZ和永磁体坐标系X_βY_βZ_β，X_β轴沿永磁体轴向，指向N极方向，β为永磁体绕Z轴逆时针转动的角度，两个坐标系的原点都在永磁体中心，且起始时重合，得到坐标原点在大地坐标系下的坐标(x~，y~,z~)；

步骤（3），利用转台使永磁体绕Z轴旋转一周，旋转过程中，每隔角度Δβ停止转动，由地下钻具测量单元记录三个方向的磁感应强度值，旋转完成后，得到一组测量数据(β_i,B_xi,B_yi，B_zi)，i＝1，...,n，n=360/Δβ，其中β_i是每次记录时转台旋转的角度，B_xi是β_i角度下磁场传感器x方向的磁感应强度值，B_yi是β_i角度下磁场传感器y方向的磁感应强度值，B_zi是β_i角度下磁场传感器z方向的磁感应强度值；

步骤（4），利用测量单元内的加速度计测量钻具坐标系X'Y'Z'三个方向的重力场分量(g_x,g_y,g_z)，根据得到钻具当前的倾角θ和工具面向角

步骤（5），利用倾角θ和工具面向角对步骤（3）得到的磁感应强度数据(B_xi,B_yi,B_zi)进行坐标变换，将其转换到与水平面平行的平面内，变换后的磁感应强度数据记为(B′_xi,B′_yi,B′_zi)；

步骤（6），根据公式B_z＝f(β)＝k^*sin(β-β^*)+B_ez对数据(β_i,B′_zi)进行最小二乘法曲线拟合，得到如公式所描述的坐标值约束关系，其中k^*、β^*、B_ez是拟合参数，x₀是钻具在参考坐标系下的x坐标，y₀是钻具在参考坐标系下的y坐标；

步骤（7），假定当前方位角为α，利用公式 $\left\{\begin{array}{c}{B}_{\mathrm{xi}}^{\′\′}=B_{\mathrm{xi}}^{\′}\cos \mathrm{\α}-B_{\mathrm{yi}}^{\′}\sin \mathrm{\α}\\ B_{\mathrm{yi}}^{\′\′}=B_{\mathrm{xi}}^{\′}\sin \mathrm{\α}+B_{\mathrm{yi}}^{\′}\cos \mathrm{\α}\end{array}\right.$ 对(B′_xi,B′_yi,B′_zi)进行坐标变换得到(B″_xi,B″_yi,B″_zi)，从而得到钻具测量单元测量的磁感应强度在参考坐标系XYZ下的分量，该变换只改变X和Y方向的值，即B″_zi＝B′_zi；

步骤（8），在满足步骤（6）得到的坐标值约束关系式前提下，分别利用 $B_x=k(\frac{x-h\cos \mathrm{\β}}{A^{\frac{3}{2}}}-\frac{x+h\cos \mathrm{\β}}{B^{\frac{3}{2}}})+B_{\mathrm{ex}}$ 和 $B_y=k(\frac{y-h\sin \mathrm{\β}}{A^{\frac{3}{2}}}-\frac{y+h\sin \mathrm{\β}}{B^{\frac{3}{2}}})+B_{\mathrm{ey}}$ 对转换后的数据(β_i,B″_xi)和(β_i,B″_yi)进行最小二乘法曲线拟合，拟合后得到两组坐标值(x₁，y₁,z₁)和(x₂，y₂,z₂)，其中为永磁体的属性，h为永磁体长度的一半，S为永磁体横截面积，M为永磁体磁化强度， $\left\{\begin{array}{c}A=x^2+y^2+z^2+h^2-2h(x\cos \mathrm{\β}+y\sin \mathrm{\β})\\ B=x^2+y^2+z^2+h^2+2h(x\cos \mathrm{\β}+y\sin \mathrm{\β})\end{array}\right.,$ B_ex、B_ey和B_ez是包括地磁场的周围环境磁场在参考坐标系XYZ三个坐标轴方向的分量；

步骤（9），若(x₁，y₁,z₁)和(x₂，y₂,z₂)的差在误差允许范围内，则得到钻具在参考坐标系下的坐标为钻具方位角即为此时步骤（7）中使用的方位角，否则，取α=α+Δα，重复步骤（7）~（8），Δα是方位角扫描步长；

步骤（10），根据得到的钻具在参考坐标系下的坐标(x₀，y₀,z₀)和参考坐标系原点在大地坐标系下的坐标(x~，y~,z~)，得到钻具在大地坐标系下的坐标，根据钻具坐标和方位角，按照预设轨迹要求调整钻具前进方向，到达下一测量点时再次利用步骤（2）~（9）进行导向定位。

2.根据权利要求1所述基于旋转磁场的地下导向定位方法，其特征在于，用通电螺旋管代替所述永磁体。