运动状态检测的采煤机捷联惯导系统误差组合算法
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  • 英文篇名:Error combinatorial algorithm for strap-down inertial navigation system of shearer based on motion state detection
  • 作者:张丹 ; 郝尚清 ; 宋胜伟
  • 英文作者:Zhang Dan;Hao Shangqing;Song Shengwei;School of Mechanical Engineering, Heilongjiang University of Science & Technology;TZ Coal Machinery Co.Ltd.;
  • 关键词:采煤机 ; 运动状态检测 ; 定位误差 ; 捷联惯导系统 ; 组合算法
  • 英文关键词:shearer;;motion state detection;;positioning error;;strap-down inertial navigation system;;combinatorial algorithm
  • 中文刊名:HLJI
  • 英文刊名:Journal of Heilongjiang University of Science and Technology
  • 机构:黑龙江科技大学机械工程学院;太重煤机有限责任公司;
  • 出版日期:2019-05-30
  • 出版单位:黑龙江科技大学学报
  • 年:2019
  • 期:v.29;No.131
  • 基金:国家自然科学基金项目(51804104);; 黑龙江科技大学基本科研项目(KYYWF-0511)
  • 语种:中文;
  • 页:HLJI201903009
  • 页数:5
  • CN:03
  • ISSN:23-1588/TD
  • 分类号:49-53
摘要
为提高综采工作面采煤机运动位置和姿态的解算精度,通过建立采煤机空间坐标系,分析其空间位置与姿态,构建惯性坐标系下采煤机空间位置方程,考虑姿态角下的滚筒高度模型,提出了一种基于运动状态检测的机载INS动态零速修正方法。结果表明:运动状态检测的组合算法具有较高的定位精度,其在x、y、z三个方向的最大定位误差分别为7.29%、2.88%、9.31%,较纯捷联惯导算法相比,其精度分别提高了9.38%、6.12%、15.61%。该方法克服了传统零速修正技术需要每隔一定时间停车的限制,可为采煤机姿态定位提供理论依据,为煤矿智能化开采提供支持。
        This paper proposes an airborne INS dynamic zero-velocity update method based on motion state detection, an approach able to improve the calculating precision of shearer's motion position and attitude in fully mechanized mining face. This method is achieved by analyzing its spatial position and attitude by establishing the space coordinate system of shearer and constructing the spatial position equation of shearer in inertial coordinate system and considering the height model of drum under attitude angle. The results show that the combinatorial algorithm of motion state detection has a higher positioning precision, features the maximal positioning errors of 7.29%, 2.88% and 9.31% respectively for x, y and z directions, and achieves a 9.38%, 6.12% and 15.61% higher precision than the strap-down inertial navigation algorithm. The method able to eliminate the need for the traditional zero-velocity update technology to stop at regular intervals could provide theoretical basis for the attitude positioning of shearer and support for the intelligent mining of coal mine.
引文
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