煤炭科学技术

作者：孙凌飞, 刘亚, 彭继国, 杨木易, 马志愿, 张坤,

关键词：惯性导航, 激光感知, 误差模型, 位姿检测, 组合定位, 信息融合,

鉴于综掘工作面掘进机截割工作周期长、振动幅度大等工况环境约束，单一惯性导航系统由于导航误差随时间累积的影响，很难在综掘流程中实现自主、实时、精准感知掘进机的姿态和位置。以惯性导航系统为主系统，提出一种基于惯导系统与激光感知系统的掘进组合定位、定向方法。采用惯性导航系统获取掘进机实时姿态信息,并传至激光感知系统与其检测光点特征信息相结合，利用空间坐标变换求解位置信息，回传惯导系统进行位姿辅助校准，通过融合各检测子系统的优缺点以实现掘进机的位姿精准检测，有效克服了单一惯性导航系统检测数值漂移、系统可靠性差等问题。最后，通过地面模拟检测试验和井下工业性试验，在不同工况下对检测系统的有效性和检测精度进行试验验证。结果表明：该组合定位系统横向偏移检测误差平均值小于10 mm，纵向行进检测误差平均值小于20 mm，能够满足不同工况下位姿检测的精度要求。研究将先进的信息融合技术引入煤矿开采科技，为煤巷综掘向无人化、智能化方向进一步发展提供理论指导和实践支撑。

来源：2024年第12期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2024年第12期