井下無(wú)軌設(shè)備移動(dòng)定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著地表礦產(chǎn)被大量開(kāi)采，采礦工業(yè)不斷向地下深層發(fā)展。由于井下工作環(huán)境惡劣，不僅會(huì)對(duì)工作人員產(chǎn)生人身危害，而且使井下無(wú)軌設(shè)備駕駛?cè)藛T判斷力和執(zhí)行力受到嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致車禍?zhǔn)鹿蕰r(shí)有發(fā)生，同時(shí)生產(chǎn)效率也受到影響，井下無(wú)軌設(shè)備工作安全性問(wèn)題成為限制采礦工業(yè)發(fā)展的一大重要因素。
　　為解決井下無(wú)軌設(shè)備安全工作問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了基于SDS-TWR算法的CSS定位系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)中的無(wú)軌設(shè)備與工作人員和其他設(shè)備之間的距離進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并向駕駛?cè)藛T反饋距離

2、狀態(tài)信息。
　　首先，本文結(jié)合井下工作環(huán)境特殊性以及無(wú)軌設(shè)備在井下工作特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)的功能需求和性能指標(biāo)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)比常用的Wi-Fi、RFID、ZigBee、UWB、CSS等定位技術(shù)的現(xiàn)狀、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍，并分別從經(jīng)濟(jì)性、可靠性、定位精度及井下環(huán)境適用性等方面作比較，提出了適合與井下環(huán)境的CSS定位技術(shù)，并在德國(guó)Nanotron公司的nanoPAN5375射頻模塊的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了CSS定位系統(tǒng)的硬件設(shè)施。
　　其次

3、，本文對(duì)井下環(huán)境中影響定位效果的因素進(jìn)行了分析，針對(duì)井下環(huán)境中出現(xiàn)的測(cè)距正值誤差問(wèn)題提出了擴(kuò)展的卡爾曼濾波方法對(duì)其進(jìn)行修正，提高定位精度，對(duì)定位過(guò)程中出現(xiàn)的測(cè)距丟包現(xiàn)象提出了分段最小二乘法插值算法，提高定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)穩(wěn)定性。
　　最后，在Qt平臺(tái)下編寫(xiě)了上位機(jī)軟件對(duì)定位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，向駕駛?cè)藛T實(shí)時(shí)反饋無(wú)軌設(shè)備距離狀態(tài)監(jiān)控信息。并分別在理想環(huán)境和模擬井下巷道環(huán)境中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，將測(cè)試結(jié)果用Matlab繪圖分析，驗(yàn)證了井下無(wú)軌設(shè)