在水下、矿井等恶劣环境中,GNSS卫星导航等手段无法使用,纯惯性导航是唯一可连续为载体提供高精度航向、姿态、位置、速度的手段。
随着煤炭开采深度和巷道掘进量越来越大,掘进工作面冒顶、突水、瓦斯爆炸等灾害现象也越来越严重。采掘设备的自动导航技术是解决上述问题的关键技术之一
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光纤陀螺是一种能够精确测量物体运动状态的传感器它是现代航空、航海、航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器。由于其具有高精度、成本低、维护简便。
在水下、矿井等恶劣环境中,GNSS卫星导航等手段无法使用,惯性导航是唯一可连续为载体提供高精度航向/姿态/速度/位置的手段。
随着煤炭开采深度和巷道掘进量越来越大,掘进工作面冒顶、突水、瓦斯爆炸等灾害现象也越来越严重。采掘设备的自动导航技术是解决上述问题的关键技术之一,也是核心基石。
SOLUTION
借鉴国内航天、航空和航海中普遍应用的惯性导航技术,将其引入到煤矿井下的精确定位系统中,在全面应用惯导技术的基础上,逐步实现开采装备的自主导航功能。增加视觉、听觉、振动和雷达等智能传感器功能来达到机器人的控制作用,进一步提高无人工作面的智能化程度,实现机器人采煤。
采用激光导引+组合惯导技术,实现掘锚机和锚杆转载机之间互为基准的精准定位
掘锚工作面智能化改造着眼于掘锚成套系统的整体智能化提升,通过升级掘锚机和锚杆转载机电控系统(无需更换原有电控箱)、加装传感器;增加电液控制系统;掘锚机和锚杆转载机上增加导航定位系统;增加掘锚机智能截割、自动对中行走控制系统;增加锚杆转载机智能跟机、自动对中行走控制系统,搭建工作面网络通信平台。
微机电系统(即MEMS)惯性导航系统是微集成水下导航设备的核心器件,其满足低功耗和低成本的精度要求,但由于MEMS惯性器件精度较低,在水下航行器长时间航行过程中,需要辅以电子磁罗盘、DVL、深度计、GPS等传感器和导航设备。针对近海某固定海域,水下GPS水声定位设备能够得到较好的实现与应用,与惯导系统协同导航。水下GPS系统主要由海底基站、船载位置标校设备和水中用户终端3部分组成,其利用声波可在水下远距离传播的特性,实现水下高精度定位。
INS指导轨道精调时,系统采用数据后处理。外业通过数据采集系统将各传感器的数据进行采集并存储。内业数据处理时,首先对GNSS原始数据进行PPK解算,得到高精度的定位结果。然后,将GNSS定位结果与惯导原始数据(加速度和角速度信号)一起通过Kalman滤波器(在惯性导航解算软件中实现)进行融合,得到惯导测量中心的三维位置坐标。最后,将惯导中心的三维位置坐标投影至左右钢轨顶面,根量值计算轨距,根据惯导解算得的横滚角计算轨道超高,最终可生成长轨精调所需的各项调整量
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北京唯实深蓝科技有限公司是一家专业从事惯性导航技术研发与生产的高新技术企业。公司总部位于北京中关村科技园区,在山西晋中开发区智慧科技城、内蒙古鄂尔多斯市均设有分支机构。
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