基于四点式光靶的掘进机自动定位方法研究

摘要

为了利用惯性导航技术方位与姿态检测优势,实现组合式掘进机导航定位,提出基于四点式光靶的掘进机定位方法.阐述了四点式光靶的特点,分析了系统定位机理,建立了解算模型,通过仿真研究了主要参数对解算模型的影响,仿真结果表明:所建立模型在掘进机机身偏转角不超过15 °时,对机身横向偏移量的估计精度较高,并且对距离不敏感,对距离的估计则受偏转角和距离的影响,精度较差;搭建了试验装置并用全站仪完成试验验证,试验结果显示在导航仪与光靶间距离为39～94 m的断面内最大定位偏差为0.063 m,巷道进尺方向的距离检测最大偏差为1.064m,并呈现距离越远,偏差越大的规律,验证了仿真结论.基本满足与惯性导航系统组合实现掘进机自动导航定位的精度要求.