掘进机全站仪与捷联惯导组合定位方法

张旭辉, 刘博兴, 张超, 杨文娟, 赵建勋

张旭辉，刘博兴，张超，等.掘进机全站仪与捷联惯导组合定位方法［J］.工矿自动化，2020,46（9）：1-7.. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17641
引用本文: 张旭辉，刘博兴，张超，等.掘进机全站仪与捷联惯导组合定位方法［J］.工矿自动化，2020,46（9）：1-7.. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17641
shu
ZHANG Xuhui, LIU Boxing, ZHANG Chao, YANG Wenjuan, ZHAO Jianxun. Roadheader positioning method combining total station and strapdown inertial navigation system[J]. Journal of Mine Automation, 2020, 46(9): 1-7. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17641
Citation: ZHANG Xuhui, LIU Boxing, ZHANG Chao, YANG Wenjuan, ZHAO Jianxun. Roadheader positioning method combining total station and strapdown inertial navigation system[J]. Journal of Mine Automation, 2020, 46(9): 1-7. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17641
shu

掘进机全站仪与捷联惯导组合定位方法

  • 1.

    1．西安科技大学 机械工程学院， 陕西 西安710054

  • 2.

    2．陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室， 陕西 西安710054

基金项目: 

国家自然科学基金资助项目（51974228）

陕西省创新能力支撑计划项目(2018TD-032)

陕西省重点研发计划项目(2018ZDCXL-GY-06-04)

详细信息

  • 中图分类号: TD421

Roadheader positioning method combining total station and strapdown inertial navigation system

  • 1.

    College of Mechanical Engineering, Xi''an University of Science and Technology,Xi''an 710054, China

  • 2.

    Shannxi Key Laboratory of Mine Electromechanical Equipment Intelligent Monitoring, Xi''an 710054, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 针对基于全站仪的掘进机定位方法因井下粉尘过大等导致光路被遮挡而无法进行定位、基于捷联惯导的掘进机定位方法累计误差随时间推移逐渐增大的问题，提出一种掘进机全站仪与捷联惯导组合定位方法。首先，采用全站仪测量掘进机位置参数，采用捷联惯导测量掘进机位姿参数并进行解算；然后，将捷联惯导测量的掘进机所在位置经纬度转换为西安80坐标系下的坐标值，实现与全站仪测量坐标系的统一；最后，采用卡尔曼滤波方法将全站仪与捷联惯导测量数据进行融合，获取掘进机位姿数据。试验结果表明该方法具有较高的定位精度：x方向的定位误差最大值为0.029 1 m，最小值为0.010 0 m，平均值为0.019 93 m；y方向的定位误差最大值为0.029 5 m，最小值为0.011 0 m，平均值为0.018 26 m。
    Abstract: In order to solve the problems that roadheader positioning method based on total station could not locate because light path could be blocked due to excessive dust in coal mine underground and cumulative error of the method based on strapdown inertial navigation system(SINS) increased gradually with time, a roadheader positioning method combining total station and SINS was proposed. Firstly, total station is used to measure position parameters of roadheader, and SINS is used to measure and calculate position and posture parameters. Then, longitude and latitude of roadheader position measured by SINS are converted into coordinate values under Xi'an 80 coordinate system, so as to realize unification with total station measurement coordinate system. Finally, Kalman filtering method is used to fuse measured data of total station and SINS, so as to obtain position and attitude data of roadheader. The experimental results show that the method has high poisoning precision: in x direction, the maximum positioning error is 0.029 1 m, the minimum error is 0.010 0 m, and the average error is 0.019 93 m; in y direction, the maximum positioning error is 0.029 5 m, the minimum error is 0.011 0 m, and the average error is 0.018 26 m.
    • HTML全文
    • 参考文献(0)
    • 相关文章
    • 施引文献(25)

  • 期刊类型引用(16)

    1. 程刚，陈杰，潘泽烨，魏溢凡，陈森森. 基于水传热和红外热成像的煤矸识别方法. 工矿自动化. 2024(01): 66-71+137 . 本站查看
    2. 李嘉豪，司垒，王忠宾，魏东，顾进恒. 综放工作面煤矸识别技术及其应用. 仪器仪表学报. 2024(01): 1-15 . 百度学术
    3. 高琳，于鹏伟，董红娟，梁朝辉，张志远. 基于机器视觉的煤矸石识别方法综述. 科学技术与工程. 2024(26): 11039-11049 . 百度学术
    4. 冯永安，韩晓天，刘铁，吕伏. 2020–2021年陕晋冀地区五种破坏类型井下构造煤的深度学习图像数据集. 中国科学数据(中英文网络版). 2024(04): 383-390 . 百度学术
    5. 李伟，刘化广. 基于LBP算法的SVM煤矸识别. 黑龙江科技大学学报. 2023(02): 153-158+166 . 百度学术
    6. 张光磊，汪海涛，张磊. 基于虚拟现实技术的综放工作面仿真研究. 自动化技术与应用. 2023(06): 62-65+86 . 百度学术
    7. 王闰泽，郎利影，席思星. 用于智能煤矸分选机器人的改进型VGG网络煤矸识别模型. 煤炭技术. 2022(01): 237-241 . 百度学术
    8. 杨胜利 ，王家臣 ，李明 . 煤矿采场围岩智能控制技术路径与设想. 矿业科学学报. 2022(04): 403-416 . 百度学术
    9. 张红，李晨阳. 基于光学图像的煤矸石识别方法综述. 煤炭工程. 2022(07): 159-163 . 百度学术
    10. 申利飞，田子建，白林绪. 改进纹理模糊筛选下煤矸石X射线图像处理. 激光与红外. 2022(07): 1090-1097 . 百度学术
    11. 司垒，谭超，朱嘉皓，王忠宾，李嘉豪. 基于X射线图像和激光点云的煤矸识别方法. 仪器仪表学报. 2022(09): 193-205 . 百度学术
    12. 朱金波，尹建强，杨晨光，周伟，朱宏政，张勇，史苘桧，曾秋予，郭永存，杨科. 矿物组分对智能分选X射线识别规律研究. 洁净煤技术. 2021(01): 202-208 . 百度学术
    13. 胡璟皓，高妍，张红娟，靳宝全. 基于深度学习的带式输送机非煤异物识别方法. 工矿自动化. 2021(06): 57-62+90 . 本站查看
    14. 尹建强，朱金波，曾秋予，杨晨光，张勇，史苘桧. X射线煤矸识别过程中图像分割精度研究. 选煤技术. 2021(04): 24-29 . 百度学术
    15. 杜京义，史志芒，郝乐，陈瑞. 轻量化煤矸目标检测方法研究. 工矿自动化. 2021(11): 119-125 . 本站查看
    16. 李黎，熊英，荆瑞俊. 基于支持向量机的煤矸识别研究. 山西电子技术. 2021(06): 85-87 . 百度学术

    其他类型引用(9)

    • 资源附件(0)
计量
  • 文章访问数:  87
  • HTML全文浏览量:  19
  • PDF下载量:  23
  • 被引次数: 25
出版历程
  • 刊出日期:  2020-08-19

目录

摘要
HTML全文
    参考文献(0)
    相关文章
    施引文献(25)
    资源附件(0)

    /

    返回文章
    返回

    苏ICP备 05016349号-2

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发  访问量：1166331    百度统计