惯性导航下煤矿移动车辆动态定位研究.pdf

《惯性导航下煤矿移动车辆动态定位研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第48卷第10期煤炭工程COALENGINEERINGV01．48．No．10Iloi：10．11799／ce201610042惯性导航下煤矿移动车辆动态定位研究王玮1，吕攀2，王琪3，曲宝军4，梁栋1(1．山东理工大学电气与电子工程学院，山东淄博255000；2．国网山东桓台县供电公司，山东桓台256400；3．国网山东省电力公司淄博供电公司，山东淄博255000；4．山东理工大学机械工程学院，山东淄博255000)摘要：针对煤矿井下封闭环境下GPS无法使用的问题，提出了一种采用含有三轴加速度和陀螺仪的惯性测量单元，对移动车辆姿态、加速度、速度及位置等惯性数据进行了估计，并在搭建的

2、定位平台上对移动车辆的位姿性能进行了综合评估。实验结果表明：利用惯性测量单元能够对移动车辆姿态进行有效跟踪。在运动状态估计辅助下能有效降低煤矿移动车辆累计位置误差。关键词：煤矿移动车辆；惯性导航；状态估计；误差分析；动态定位中图分类号：TD561文献标识码：A文章编号：167卜0959(2016)10．0138—04l沁s隐rchondynaInicp髑iti砌ngofmobileVelliclein衄dergm岫dcoalmineb嬲edoninertiaInavi龋tionwANGWeil，LVP锄2，WANGQi3，QUBao-jun4，uANGDon91(1．CoUegeof

3、Elec伍calandElectronicEngirleering，ShandongUniVe璐ityofrrbchnolqgy，zibo255000，China；2．StateG瑚Sh锄dongHuaIltaiCountyElec仃icPowerCooperati∞，Zibo256400，China；3．StateG耐Sh柚dollgZiboElec丽cP0werC00pemtion，Zib0255000，China；4．Sch00lofMechmicaIEngiIl。耐ng，Sh粕d∞gUIliveBi哆of’IklIllology，Zibo255000，China)Abstra

4、ct：AimingattlleproblemtllatGPSw硒unavailableinenclosedenvironmentofundergmundcoalmine，anewmetIlodw鹊pmposedwhichadoptedaninertialme船urementuIlitincludingtllree—a菇saccelerometersaIld舒rr_0scopestoestimationtllepose，acceleration，velocity锄dpositi∞ofmobilevehicleincoalmine．nen，theposition锄dposepe血珊明ce

5、ofmobilevehiclewastested锄daccumIllationerrorofpositionestimationw踮revisedontlIepositioIlingpla怕册．neexperimentsresultsindicatetllattlleinertialme鹊ur}ememuIlitc彻keepe雎ctiVeposen犹kingf缸mobilevehicleandreducetheaccumulationlocationenorunderthestateestimationint}lecoalmine．Keywords：coalIIlineⅡlobile

6、vehjcle；inenialnavigation；stateestimation；eH町aIlalysis；dyll锄icpositioning煤矿井下由采煤机、掘进机以及运输车辆等设备构成，它们相互配合完成煤矿装备的协同自动化，尤其是采矿机群的少人或无人自主运行更是当前的研究热点⋯。定位技术由于能为煤矿移动车辆提供动态位置信息、辅助其完成特定任务，因此已成为该领域的一个关键技术。在综采工作面采煤机、液压支架与刮板输送机中，液压支架跟机自动化和采煤机调高等动作的执行由采煤机的实时位置决定；而掘进机需要根据其全局位置来保持巷道形状稳定性。让掘进机以设定的位姿进行移动从而提高执行效率；

7、同时。对煤矿井下装备进行定位。能够实时报告其在何时处于何地以保证其按照需求移动到对应的位置。矿井下的复杂环境以及障碍物阻挡都会改变移动车辆的运行路线。这些扰动增加了姿态以及位置等参量检测难度，进而影响对移动车辆的跟踪以及多移动车辆的协同动作[2]。收稿日期：2016一04—19作者简介：王玮(1983一)，男，山东淄博人，讲师，硕士，从事机电一体化相关方面的研究，E—mail：wwsdut@163．com。引用格式：王玮，吕攀，王琪，等．惯性导航下煤矿移动