井下無軌設備移動定位系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、隨著地表礦產被大量開采，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，不僅會對工作人員產生人身危害，而且使井下無軌設備駕駛人員判斷力和執(zhí)行力受到嚴重干擾，導致車禍事故時有發(fā)生，同時生產效率也受到影響，井下無軌設備工作安全性問題成為限制采礦工業(yè)發(fā)展的一大重要因素。
　　為解決井下無軌設備安全工作問題，本文設計了基于SDS-TWR算法的CSS定位系統(tǒng)對移動中的無軌設備與工作人員和其他設備之間的距離進行實時定位，并向駕駛人員反饋距離

2、狀態(tài)信息。
　　首先，本文結合井下工作環(huán)境特殊性以及無軌設備在井下工作特點，對系統(tǒng)的功能需求和性能指標進行了分析，在此基礎上對比常用的Wi-Fi、RFID、ZigBee、UWB、CSS等定位技術的現(xiàn)狀、特點、應用范圍，并分別從經濟性、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，并在德國Nanotron公司的nanoPAN5375射頻模塊的基礎上設計了CSS定位系統(tǒng)的硬件設施。
　　其次

3、，本文對井下環(huán)境中影響定位效果的因素進行了分析，針對井下環(huán)境中出現(xiàn)的測距正值誤差問題提出了擴展的卡爾曼濾波方法對其進行修正，提高定位精度，對定位過程中出現(xiàn)的測距丟包現(xiàn)象提出了分段最小二乘法插值算法，提高定位系統(tǒng)實時穩(wěn)定性。
　　最后，在Qt平臺下編寫了上位機軟件對定位數(shù)據(jù)進行處理分析，向駕駛人員實時反饋無軌設備距離狀態(tài)監(jiān)控信息。并分別在理想環(huán)境和模擬井下巷道環(huán)境中對系統(tǒng)進行了測試，將測試結果用Matlab繪圖分析，驗證了井下無軌設