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煤炭點燃“慣導(dǎo)熱”-慣性導(dǎo)航在采煤機無人駕駛系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2023-02-14 閱讀次數(shù):2435
煤炭點燃“慣導(dǎo)熱”
慣性導(dǎo)航在采煤機無人中的應(yīng)用
inertial navigation
隨著我國科技水平的不斷發(fā)展

智能化、數(shù)字化、信息化成為新趨勢

越來越多的被應(yīng)用各行各業(yè)中

特別是在交通運輸領(lǐng)域

無人駕駛地鐵、自動駕駛公交車

高科技產(chǎn)品已邁入商業(yè)化進程

當然
這些都是被大家所熟知的新技術(shù)產(chǎn)品

但對于煤炭開采這個“高危行業(yè)”中

搭載慣性導(dǎo)航采煤機無人駕駛系統(tǒng)

很多人可能會覺得陌生


煤炭開采業(yè)歷來是危機四伏,在情況復(fù)雜的井下,不僅黑暗潮濕,更“潛伏”著水、火、瓦斯、煤塵等安全隱患,時刻威脅著煤礦工人的生命安全。智能化采煤是世界煤炭開采技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,也是當前實現(xiàn)我國煤炭行業(yè)安全高效生產(chǎn)的迫切需要。


不僅是當前的行業(yè)發(fā)展趨勢
也是
國家戰(zhàn)略發(fā)展的方向

不說遠的

僅2019年至2020年

國家發(fā)改委、工信部等八部委

以及國家煤礦安全監(jiān)督局

就連續(xù)發(fā)布了包括

《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》、

《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》

等多項政策通知和指導(dǎo)意見明確指出發(fā)展 

無人駕駛系統(tǒng)  


【政策截圖】


隨著高精度慣性定位導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)、云計算、傳感器和車輛控制等技術(shù)的發(fā)展,為采煤機無人駕駛系統(tǒng)提供了新的發(fā)展機遇。


采煤機無人駕駛系統(tǒng)常見定位困境
01
復(fù)雜環(huán)境

煤礦井下開采環(huán)境、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,采煤機在此條件下行駛,外部信號易被阻擋或干擾,形成定位盲區(qū)。

02
信息延遲

傳感器在傳遞信息方面存在一定的延時,導(dǎo)致測量的位置與實時位置存在誤差,影響同步性。

03
定位失效

包括高程誤差、姿態(tài)誤差過大等,危及采煤機行駛安全。




采煤機無人駕駛系統(tǒng)對于定位性能具有較高要求

01
高精度

絕對誤差小,厘米級精度。

02
可靠性

定位是規(guī)劃與控制的輸入端,需要保持穩(wěn)定與可靠。

03
高可用性

要求定位系統(tǒng)能處理更多更復(fù)雜的情況和應(yīng)對極端環(huán)境。


依靠GNSS定位無法實現(xiàn)采煤機高級別輔助駕駛和自動駕駛,而慣性導(dǎo)航系統(tǒng)則有效解決井下特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)、復(fù)雜路況和極端條件下的定位問題,為安全無人駕駛更添一份保障。



慣性導(dǎo)航-自主導(dǎo)航定位

 慣性導(dǎo)航通過測量加速度、角速度計算運載體的位置信息,并實現(xiàn)實時的測量和導(dǎo)航定位,具備獨立自主的工作能力。慣性導(dǎo)航屬于推算導(dǎo)航方式,不需要與外界進行信息交互,不依賴通訊信號,因此具有抗干擾性、強自主性的優(yōu)點,在極端條件和弱信號環(huán)境仍可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與一致性。

理工導(dǎo)航產(chǎn)品-DHN-H75B慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

  DHN-H75B慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是針對采煤機使用環(huán)境開發(fā)的一款高精度、小體積慣性導(dǎo)航產(chǎn)品。該產(chǎn)品使用的信號處理板卡集成了I/F轉(zhuǎn)換電路、陀螺專用電路及導(dǎo)航計算機電路等功能,實現(xiàn)了高度集成化,并可實現(xiàn)100%國產(chǎn)化。該產(chǎn)品針對采煤機運行軌跡,優(yōu)化了組合導(dǎo)航算法,已在采煤機無人駕駛系統(tǒng)中獲得成功應(yīng)用。



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