激光测距提升矿井机车防撞精度：新型系统误差降至0.03米

该研究论文主要关注于解决矿井机车在运行过程中防撞系统的局限性。当前的防撞系统存在易受干扰导致测距不准确以及成本高昂的问题。为解决这些问题，作者采用STC90C516RD单片机和TDC-GP1高精度计时芯片为核心，开发了一种基于激光测距的矿井机车防撞测距系统。该系统的设计旨在通过激光测距技术提供更为精确和可靠的碰撞预防。 论文详细阐述了系统的工作原理，即利用激光测距技术来测量机车与障碍物之间的距离。激光测距是通过发射激光脉冲并测量其反射回来的时间，然后根据光速计算出目标的距离。这样可以有效减少环境干扰对测距结果的影响，并且相较于传统方法具有更高的精度。 硬件方案部分，STC90C516RD单片机负责处理信号，控制测距过程，而TDC-GP1芯片则确保计时的准确性，这对于保持测距数据的精确性至关重要。同时，系统的设计也充分考虑了实时性和稳定性，以适应矿井机车高速运行的环境需求。 在实验部分，作者在20~100米的测距范围内进行了实地测试，初始的测距误差控制在0.22米以内。然而，为了进一步提升精度，作者在Matlab软件中运用了最小二乘法对原始数据进行了线性拟合修正，最终将误差降低到了0.03米，这远超过了矿井机车运行时对测距精度的要求。 总结来说，这项研究为矿井机车防撞系统引入了先进的激光测距技术，提高了系统的稳定性和精度，降低了成本，对于保障矿井作业安全具有实际意义。同时，通过精确的系统设计和数据分析方法，为类似工业领域的防碰撞系统提供了有价值的参考案例。