第
40
卷第
8
期
煤 炭 学 报
Vol. 40 No. 8
2015
年
8
月
JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY
Aug. 2015
郝尚清
,
李 昂
,
王
世博
,
等
.
采煤机惯性导航安装偏差对定位误差的影响
[J].
煤炭学报
,2015,40( 8) : 196
3 - 1968. doi: 10. 13225 /
j. cnki. jccs. 2014. 1561
Hao Shangqing,Li Ang,Wang Shibo,et al. Effects of shearer inertial navigation installation noncoincidence on shearer positioning error
[J]. Journal of China Coal Society,2015,40( 8) : 1963 - 1968. doi: 10. 13225 /j. cnki. jccs. 2014 . 1561
采煤机惯性导航安装偏差对定位误差的影响
郝尚清
1,2,3
,
李 昂
1,2
,
王世博
1,2
,
葛兆亮
1,2
,
张智喆
1,2
,
葛世荣
1,2
( 1 .
中国矿业
大学 机电工程学院
,
江苏 徐州
221116; 2.
中国矿业大学 矿山智能采掘装备协同创新中心
,
江苏 徐州
221116; 3.
太重煤机有限
公司
,
山西 太原
030032)
摘 要
:
惯性导航装置安装于采煤机
机体上
,
导航解算时以惯性导航装置坐标系代表采煤机坐标
系
,
当其安装存在偏差时
,
惯性导航装置坐标系不能代表采煤机坐标系
,
进而会影响采煤机的定位
精度
。
根据航位推算原理
,
建立了采煤机惯性导航安装偏差所引起的采煤机定位误差模型
,
获得惯
性导航装置安装偏差与采煤机定位误差之间的关系
。
安装偏差中的航向偏差与俯仰偏差对采煤机
定位误差的影响较大
,
横滚偏差对采煤机定位误差影响较小
,
并且定位误差主要集中在高度方向及
垂直于采煤机运动的方向
。
构建的定位误差模型为确定惯性导航装置的安装精度要求与补偿安装
偏差引入的采煤机定位误差提供了理论依据
。
关键词
:
采煤机定位
;
惯性导航
;
安装偏差
;
误差模型
中图分类号
: TD421. 6
文献标志码
: A
文章编号
: 0253 - 9993( 2015)
08 - 1963 - 06
收稿日期
: 2014
-
11
-
18
责任编辑
:
许
书阁
基金项目
:
国家高技术研究发展计划
( 863 )
资助项目
( 2013 AA06A411) ;
中国矿业大学重大项目培育基金资助项目
( 2012 ZD
P09)
作者简介
:
郝
尚清
( 1965—) ,
男
,
山西应县人
,
高级工程师
,
博士研究生
。Tel: 0351 - 7867266,E - mail: tztcfmi@ 163. com。
通讯作者
:
王世博
( 1979—) ,
男
,
河北新河人
,
副教授
,
博士
。E - mail: wangshb@ cumt. edu. cn
Effects of shearer inertial navigation installation noncoincidence on
shearer positioning error
HAO Shang-qing
1,2,3
,LI Ang
1,2
,WANG Shi-bo
1,2
,GE Zhao-liang
1,2
,ZHANG Zhi-zhe
1,2
,GE Shi-rong
1,2
( 1. School of Mechanical and Electrical Engineering,China University of Mining & Technology,Xuzhou 221116,China; 2. Intelligent Mining Equipment Col-
laborative Innovation Center,China University of Mining & Technology,Xuzhou 221116,China; 3. TZ Coal Machinery Co. ,Ltd. ,Taiyuan 030032,China)
Abstract: An inertial positioning device was mounted directly on a shearer body in this study. The inertial navigation
device coordinates represented a shearer coordinates in navigation solution. When there is installation noncoincidence,
the inertial navigation device coordinates cannot represent the shearer coordinates. This will affect the positioning accu-
racy of the shearer. A positioning error model of a shearer was built according to the principle of dead reckoning. With
the model,the relationship between installation noncoincidence and positioning error was derived. In installation nonco-
incidence,the heading deviation and pitch deviation have a greater impact on the shearer positioning error. In contrast,
the roll deviation has a lower impact. Also,the error mainly concentrated on the height direction and the direction per-
pendicular to the movement of shearer. The constructed error model provides a theoretical basis to determine the instal-
lation accuracy requirements of inertial navigation device and to compensate the shearer positioning errors introduced
by installation noncoincident.
Key words: shearer positioning; inertial navigation; installation noncoincidence; error model
采
煤机定
位技术是实现长壁综采工作面自动化
的关键技术之一
[1]
,
对于作业
空间狭小
,
工作条件恶
劣
,
回采效率低的薄煤层
,
实现工作面自动化能有效
的提高资源回收率
,
提高工人安全系数
,
降低工人劳