基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法

作者

郭梁宋建成宁振兵王明勇吝伶艳黄健琦
单位

太原理工大学电气与动力工程学院太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室太原矿机电气股份有限公司
摘要

针对煤矿井下单轨吊机车常用定位方法存在定位精度低和定位成本高的问题，提出了一种基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法。采用九轴惯性测量单元(IMU)采集机车加速度数据，并对加速度数据进行限幅滤波和去零偏等预处理，解算并输出姿态角和加速度值；采用方向余弦矩阵法滤除加速度数据中所含的重力分量，消除该分量对数据的干扰；利用加速度变化率阈值法和零速修正法修正稳态误差，使稳态加速度和速度更接近真实值；采用Lagrange插值多项式测距法测量单轨吊机车的行驶距离，并利用测距结果定时修正法来补偿测距误差，根据机车的起点和行驶距离实现定位。实验结果表明，当车辆行程为30.8m时，测距误差基本在0.65m以内，可以达到高精度、低成本的定位要求。
关键词

矿用单轨吊机车定位捷联惯性导航九轴惯性测量单元重力分量积分测距加速度传感器
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（51577123）
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图表
图(5) / 表(0)

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