激光测量技术在掘进机航向角精度研究中的应用

"基于激光测量技术的掘进机航向角精度研究" 本文主要探讨了如何利用激光测量技术提高悬臂式掘进机的航向角测量精度，这对于确保煤矿综合掘进作业的安全和效率至关重要。作者团队构建了一个基于激光的位姿检测系统，该系统旨在实现掘进机的高精度自主定位。 首先，文章详细介绍了测量系统的构成和工作原理。该系统可能包括激光发射器、接收器以及数据处理单元等关键组件。激光发射器会向周围环境发射激光束，接收器则捕获反射回来的信号，通过计算信号的时间差或相位差来确定掘进机相对于预设方向的位置。这一过程涉及到精确的光学设计和高速的数据处理算法。 接着，作者运用误差传递理论，结合掘进机航向角的解算数学模型，推导出航向角误差传递方程。这一步是分析和控制测量误差的关键，它考虑了各种潜在的影响因素，如激光测距误差、环境干扰、传感器漂移等。通过对这些误差源的建模，可以预测和优化系统的整体性能。 然后，文章使用MATLAB进行了仿真分析，以研究在不同条件下的航向角测量误差变化规律。这种仿真有助于验证理论模型的正确性，并提供对实际工况下系统性能的预测。实验仿真结果与理论分析一致，表明该测量系统在多种掘进机定位定向方法中具有最高的测量精度。 最后，作者指出，该测量系统完全满足当前煤矿综掘工作面对于悬臂式掘进机航向角测量的精度要求。这不仅意味着可以更准确地控制掘进机的方向，减少因定位不准确导致的浪费和事故，而且还能提高整个采矿作业的自动化水平和效率。 关键词：激光测量；掘进机；航向角；误差分析 总结来说，这项研究为提高悬臂式掘进机的导航精度提供了新的思路和技术手段，利用激光测量技术可以有效解决传统方法中的精度问题，对于推动煤矿行业的科技进步和安全生产具有重要意义。未来的研究可能进一步优化系统设计，提高抗干扰能力，以及探索更复杂的环境下的应用可能性。