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煤炭点燃“惯导热”-惯性导航在采煤机无人驾驶系统中的应用

发布时间:2023-02-14 阅读次数:1996
煤炭点燃“惯导热”
惯性导航在采煤机无人中的应用
inertial navigation
随着我国科技水平的不断发展

智能化、数字化、信息化成为新趋势

越来越多的被应用各行各业中

特别是在交通运输领域

无人驾驶地铁、自动驾驶公交车

高科技产品已迈入商业化进程

当然
这些都是被大家所熟知的新技术产品

但对于煤炭开采这个“高危行业”中

搭载惯性导航采煤机无人驾驶系统

很多人可能会觉得陌生


煤炭开采业历来是危机四伏,在情况复杂的井下,不仅黑暗潮湿,更“潜伏”着水、火、瓦斯、煤尘等安全隐患,时刻威胁着煤矿工人的生命安全。智能化采煤是世界煤炭开采技术发展的必然趋势,也是当前实现我国煤炭行业安全高效生产的迫切需要。


不仅是当前的行业发展趋势
也是
国家战略发展的方向

不说远的

仅2019年至2020年

国家发改委、工信部等八部委

以及国家煤矿安全监督局

就连续发布了包括

《煤矿机器人重点研发目录》、

《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》

等多项政策通知和指导意见明确指出发展 

无人驾驶系统  


【政策截图】


随着高精度惯性定位导航、大数据、云计算、传感器和车辆控制等技术的发展,为采煤机无人驾驶系统提供了新的发展机遇。


采煤机无人驾驶系统常见定位困境
01
复杂环境

煤矿井下开采环境、地质结构复杂,采煤机在此条件下行驶,外部信号易被阻挡或干扰,形成定位盲区。

02
信息延迟

传感器在传递信息方面存在一定的延时,导致测量的位置与实时位置存在误差,影响同步性

03
定位失效

包括高程误差、姿态误差过大等,危及采煤机行驶安全。




采煤机无人驾驶系统对于定位性能具有较高要求

01
高精度

绝对误差小,厘米级精度。

02
可靠性

定位是规划与控制的输入端,需要保持稳定与可靠

03
高可用性

要求定位系统能处理更多更复杂的情况和应对极端环境。


依靠GNSS定位无法实现采煤机高级别辅助驾驶和自动驾驶,而惯性导航系统则有效解决井下特殊地质结构、复杂路况和极端条件下的定位问题,为安全无人驾驶更添一份保障。



惯性导航-自主导航定位

 惯性导航通过测量加速度、角速度计算运载体的位置信息,并实现实时的测量和导航定位,具备独立自主的工作能力。惯性导航属于推算导航方式,不需要与外界进行信息交互,不依赖通讯信号,因此具有抗干扰性、强自主性的优点,在极端条件和弱信号环境仍可以保证数据传输的稳定性与一致性。

理工航产品-DHN-H75B惯性导航系统

  DHN-H75B惯性导航系统是针对采煤机使用环境开发的一款高精度、小体积惯性导航产品。该产品使用的信号处理板卡集成了I/F转换电路、陀螺专用电路及导航计算机电路等功能,实现了高度集成化,并可实现100%国产化。该产品针对采煤机运行轨迹,优化了组合导航算法,已在采煤机无人驾驶系统中获得成功应用。



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