礦井機車精確定位技術的研究.pdf

1、礦井運輸是煤礦安全生產的重要組成部分，而礦井機車是煤礦運輸的重要工具，實現礦井機車的精確定位能夠有效合理的調度機車，減少礦井運輸的安全事故，提高礦井運輸效率。因此，本文對礦山井下機車精確定位技術開展了研究。
　　論文介紹了國內外現有的礦井定位技術，分析研究其存在的不足和值得改進的方面;提出了基于TDOA(Time Different of Arrival)的機車定位技術和基于RSSI(Received Signal Strengt

2、h Indication)的機車定位技術。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間差實現距離的測量。由于機車在定位過程中是運動的，而且超聲波的傳播速度較慢，會產生機車位移誤差;把位移誤差轉換為機車到信標節(jié)點的距離誤差，通過分析計算得出誤差補償后的距離。使用加權最小二乘法估計出機車的初始位置，再使用泰勒級數最小二乘法進行修正。
　　2)采用無線信號的接收強度實現測距。由于礦井的環(huán)境惡劣，無線信號在傳播過

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