基于UWB系统的井下车辆高精度定位研究.doc

基于UWB系统的井下车辆高精度定位研究陆博*基金项目:"十二五”国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA060408)地下金属矿设备精确定位与智能导航作者简介:陆博(1981-),男,硕士,自动化仪表专业,高级工程师。从事矿冶自动化、信息化领域的研究。Email:lu_bo@周俊武赵建军(北京矿冶研究总院,矿冶过程自动控制技术北京市重点实验室,102628)摘要随着无线通信技术的进步,超宽带(UWB)技术从缩减硬件成本及定位精度的提升都有了大幅的进步,因此其在定位系统中的使用越来越多。本文通过研究适用于在井下巷道环境的高精度定位方法,研制出了一套适用于井下环境的超宽带无线车辆定位系统。实验结果显示,该系统定位精度高,对进一步实现井下的车辆无人自主导航具有非常大的支撑作用。关键词井下定位UWB测距传感器网络三边定位法车辆导航ResearchonHighPrecisionPositioningSystemofUndergroundVehicleBasedonUWBLUBo,ZHOUJun-wu,ZHAOJian-jun(BeijingGeneralInstituteofMiningMetallurgy,BeijingKeyLaboratoryofAutomationofMining&MetallurgyProcess,Beijing102628,China)Abstract:municationtechnology,ultrawideband(UWB)uracy,,,urate,:undergroundlocalization;UWBranging;work;trilaterationpositioningestimation;,井下安全监测的手段也随着技术发展而不断前进。一方面我国近年来大力推进井下安全的“六大系统”,另外一方面,我国也重点开发新一代智能化、自主化、无人化的新型井下装备。因此,地下设备的精确定位和自主导航是开发智能化设备的必要条件之一。金属、非金属矿山井下移动装备种类繁多,主要以井下各类无轨类车辆为主。这类车辆一般行驶速度较快,作业工作面经常发生改变,实现其在巷道这类狭窄区域中的自主导航最关键是要解决车辆精确定位的问题。对于井下装备精确定位目前有两种研究方向,第一是获取车辆与巷道内障碍物的相对距离,通过避障及岔路决策等方法实现车辆无障碍行驶;第二是实时提供世界坐标系下的绝对位置信息,通过预先设