超宽带技术在悬臂式掘进机自主定位定向的应用研究

"基于超宽带技术的掘进机自主定位定向方法研究" 本文主要探讨了一种应用于煤矿井下综掘工作的新型定位技术，即基于超宽带（Ultra Wide-Band, UWB）的悬臂式掘进机自主定位定向方法。这项技术针对煤矿井下复杂环境下的实际需求，旨在提高巷道挖掘的精确性和安全性。通过建立数学计算模型，该方法能够预测和控制掘进机的定位和定向误差，确保在满足煤炭巷道成型标准的前提下，探测范围可达400米左右。 在实际应用中，超宽带技术因其高精度、抗干扰性强的特点，成为解决地下环境中定位难题的理想选择。该方法的误差随距离分布模型为优化系统性能提供了理论依据，通过实验验证了其可行性。为了进一步扩大自主测量范围，研究人员提出了一种定位基站的自主标定方法，这使得掘进机能够在巡航过程中持续进行参数测量，从而减少井下工作人员的作业时间，提高工作效率。 这项研究的重要性在于，它可以有效避免因掘进偏差导致的巷道错位问题，实时提供掘进机的位置状态和姿态参数，为实现掘进机的自主巡航提供准确的数据支持。随着煤炭开采向深部和危险区域的推进，无人化开采的需求日益增加，这项研究为满足这一需求奠定了坚实的基础。 关键词涉及的领域包括超宽带技术、掘进机、自主巡航以及定位定向，这些都属于现代煤炭开采技术的核心组成部分。文章的发表对于推动煤炭行业的科技进步，提升煤矿安全水平，以及减少对人力资源的依赖具有重大意义。该研究还得到了国家重点基础研究发展计划(973)项目的资助，反映了国家对这一领域的重视和支持。 这项研究不仅展示了超宽带技术在煤矿井下定位导航中的巨大潜力，而且为实现掘进机的智能化、无人化操作提供了理论和技术支持，有助于推动煤炭开采行业向更高效、更安全的方向发展。