礦井機(jī)車精確定位技術(shù)的研究.pdf

1、礦井運(yùn)輸是煤礦安全生產(chǎn)的重要組成部分，而礦井機(jī)車是煤礦運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ?，?shí)現(xiàn)礦井機(jī)車的精確定位能夠有效合理的調(diào)度機(jī)車，減少礦井運(yùn)輸?shù)陌踩鹿?，提高礦井運(yùn)輸效率。因此，本文對(duì)礦山井下機(jī)車精確定位技術(shù)開展了研究。
　　論文介紹了國內(nèi)外現(xiàn)有的礦井定位技術(shù)，分析研究其存在的不足和值得改進(jìn)的方面;提出了基于TDOA(Time Different of Arrival)的機(jī)車定位技術(shù)和基于RSSI(Received Signal Strengt

2、h Indication)的機(jī)車定位技術(shù)。其取得主要研究成果如下:
　　1)采用超聲波和無線電波的傳播時(shí)間差實(shí)現(xiàn)距離的測(cè)量。由于機(jī)車在定位過程中是運(yùn)動(dòng)的，而且超聲波的傳播速度較慢，會(huì)產(chǎn)生機(jī)車位移誤差;把位移誤差轉(zhuǎn)換為機(jī)車到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離誤差，通過分析計(jì)算得出誤差補(bǔ)償后的距離。使用加權(quán)最小二乘法估計(jì)出機(jī)車的初始位置，再使用泰勒級(jí)數(shù)最小二乘法進(jìn)行修正。
　　2)采用無線信號(hào)的接收強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)測(cè)距。由于礦井的環(huán)境惡劣，無線信號(hào)在傳播過

3、程中信號(hào)不穩(wěn)定，誤差較大;采用高斯模型和加權(quán)模型結(jié)合的方法獲得較為穩(wěn)定的RSSI值;然后換算成距離，再使用加權(quán)最小二乘法估計(jì)出機(jī)車的初始位置。僅僅使用加權(quán)最小二乘法并不能有效的減小一些不確定因素的影響，通過信標(biāo)節(jié)點(diǎn)間采用上述方法得出估計(jì)位置，并計(jì)算出與其實(shí)際位置的誤差，并給于該誤差相應(yīng)的權(quán)值，距離越大權(quán)值越小。最后初始位置和誤差修正值的和為最終位置。
　　3)通過MATLAB實(shí)驗(yàn)仿真，得出改進(jìn)后的礦山井下機(jī)車定位技術(shù)相比傳統(tǒng)的定位