[发明专利]一种矿井综采工作面用惯性导航定位定向系统

权利要求书

1.一种矿井综采工作面用惯性导航定位定向系统，其特征在于：具体步骤为：

步骤一：利用采煤机运行过程提供的里程信息，同惯导模块进行组合，共同组成惯性导航定位定向系统；

步骤二：采用组合导航解算模式，使用里程计信息对惯导模块本身的误差进行实时修正，精确计算出采煤机在综采工作面的三维位置和三轴姿态信息；

步骤三：将步骤二得到的姿态和位置信息通过以太网或CAN总线或RS485接口实时输出，提供控制中心实时拟合出采煤机在工作面的采掘轨迹情况和姿态情况；

步骤四：用于控制中心对综采控制面进行自动化调直，水平控制，以及操控顶部支架的移动，并控制采煤机向上向下挖掘，实现自动调高控制，以适应起伏的煤层变化。

2.根据权利要求1所述的一种矿井综采工作面用惯性导航定位定向系统，其特征在于：所述步骤一中的惯导模块利用三只高精度加速度计和三只高精度光纤陀螺仪采用正交安装的方式进行安装。

3.根据权利要求2所述的一种矿井综采工作面用惯性导航定位定向系统，其特征在于：所述高精度加速度计用于精确测量采煤机的三个方向的行进加速度，所述高精度光纤陀螺仪用于精确测量采煤机三个方向的转动角速度。

4.根据权利要求3所述的一种矿井综采工作面用惯性导航定位定向系统，其特征在于：所述加速度和角速度结合采煤机输入的里程信息，送入导航解算模块，通过导航解算算法精确解算出采煤机的速度、位置和姿态运动信息。

5.根据权利要求1所述的一种矿井综采工作面用惯性导航定位定向系统，其特征在于：所述惯性导航定位定向系统采用里程计同惯导模块辅助导航的方式，收集里程计信息同惯组模块解算数据共同进入卡尔曼滤波器进行组合滤波解算，输出采煤机的三维位置、速度、姿态和轨迹信息。

6.根据权利要求1所述的一种矿井综采工作面用惯性导航定位定向系统，其特征在于：所述步骤一中的惯导模块采用惯导减振器进行减振处理，惯导减振器采用八点减振方式进行减振，在敏感组件设计时保证减振器的对称中心与敏感组件部分质量中心一致。

7.根据权利要求1所述的一种矿井综采工作面用惯性导航定位定向系统，其特征在于：所述步骤三中为方便通讯接口扩展，采用片上系统SOC进行处理，在一个芯片上完成传感信号采集，接口通信和导航解算所有的功能。