掘进机全站仪与捷联惯导组合定位方法

张旭辉^1,2，刘博兴¹，张超¹，杨文娟^1,2，赵建勋¹

1. 西安科技大学机械工程学院2. 陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室

摘 要：针对基于全站仪的掘进机定位方法因井下粉尘过大等导致光路被遮挡而无法进行定位、基于捷联惯导的掘进机定位方法累计误差随时间推移逐渐增大的问题,提出一种掘进机全站仪与捷联惯导组合定位方法。首先,采用全站仪测量掘进机位置参数,采用捷联惯导测量掘进机位姿参数并进行解算;然后,将捷联惯导测量的掘进机所在位置经纬度转换为西安80坐标系下的坐标值,实现与全站仪测量坐标系的统一;最后,采用卡尔曼滤波方法将全站仪与捷联惯导测量数据进行融合,获取掘进机位姿数据。试验结果表明该方法具有较高的定位精度:x方向的定位误差最大值为0.029 1m,最小值为0.010 0m,平均值为0.019 93m;y方向的定位误差最大值为0.029 5m,最小值为0.011 0m,平均值为0.018 26m。

关键词：智能掘进机;掘进机定位;掘进机位姿检测;位姿解算;全站仪;捷联惯导;