基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统，其包括主控系统、惯导设备、陀螺全站仪、车体合作目标、井下控制点标识以及无线通讯网络,所述主控系统、惯导设备、陀螺全站仪之间通过无线局域网络进行数据传输连接；陀螺全站仪对惯导设备提供组合校正信息。本发明专利技术基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统及方法，适用于隧道、地铁、矿井等地下密闭空间盾构机、掘进机等大型机械的高精度定位、定向和测姿系统。

【技术实现步骤摘要】
基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统及方法
本专利技术属于掘进机定位导航
，涉及一种基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统及方法。
技术介绍
目前，以智能化、自动化的调度系统为主，利用高速、大容量的数字化网络实现智能规划与采矿管理，通过对矿山各个环节的实时、动态监控与控制，配合人工智能的识别与分析，实现矿山开采的安全、高效为目的的智慧矿山概念日益成熟，并在逐步实现。智慧矿山通常划分为三个系统：智慧生产系统、智慧职业健康与安全管理系统和智慧技术与后勤保障系统。智慧生产系统包括开采工作面和掘进工作面的智能化，对于煤矿来讲，就是以无人值守采煤掘进技术为代表的智能综采工作面和无人掘进工作面。对于非煤矿山来说，是以智能化、自动化采矿技术为代表的无人采矿工作面和无人掘进工作面系统。进入21世纪以来，国外煤矿开采追求“安全、高效、简单、实用、可靠、经济”的原则，其智能开采的技术思路是：通过钻孔地质勘探和掘进相结合的方式，描绘工作面煤层的赋存分布，通过惯导设备获知采煤机的三维坐标，两者结合实现工作面的全自动采掘。惯导设备是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统，其特征在于：包括主控系统、惯导设备、陀螺全站仪、车体合作目标、井下控制点标识以及无线通讯网络；所述主控系统采用计算机设备，用于地面或井下安全区域人员控制井下掘进机；所述惯导设备安装在掘进机车体上适当位置，惯导设备测量输出的位置、方位、姿态和振动信息即代表掘进机的位置、方位、姿态和振动信息；所述陀螺全站仪可实现自主寻北、测距、搜索车体合作目标以及解算三维坐标；所述合作目标安装在掘进机车体上，与惯导设备相对位置关系确定，并已知二者三维坐标差，车体合作目标与陀螺全站仪通视；控制点标识安装在井下控制点上配合陀螺全站仪获取本地点坐标；所述主控系统、惯...

【技术特征摘要】
1.一种基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统，其特征在于：包括主控系统、惯导设备、陀螺全站仪、车体合作目标、井下控制点标识以及无线通讯网络；所述主控系统采用计算机设备，用于地面或井下安全区域人员控制井下掘进机；所述惯导设备安装在掘进机车体上适当位置，惯导设备测量输出的位置、方位、姿态和振动信息即代表掘进机的位置、方位、姿态和振动信息；所述陀螺全站仪可实现自主寻北、测距、搜索车体合作目标以及解算三维坐标；所述合作目标安装在掘进机车体上，与惯导设备相对位置关系确定，并已知二者三维坐标差，车体合作目标与陀螺全站仪通视；控制点标识安装在井下控制点上配合陀螺全站仪获取本地点坐标；所述主控系统、惯导设备、陀螺全站仪之间通过无线局域网络进行数据传输连接；陀螺全站仪对惯导设备提供组合校正信息。


2.如权利要求1所述的基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统，其特征在于：所述控制点为矿井导线控制点。


3.如权利要求1所述的基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统，其特征在于：所述陀螺全站仪挂装在距离掘进机数米至数百米的巷道顶部。


4.如权利要求1所述的基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统，其特征在于：所述车体合作目标由反光棱镜和安装基座组成，其主要功能是提供容易搜索的目标供陀螺全站仪搜索、跟踪，实现测距和测角。


5.如权利要求1所述的基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航系统，其特征在于：所述主控系统为IBASE,AMI210-PE遥控主机；陀螺全站仪采用UAGT-1陀螺罗盘与LEICATS60全站仪组合；所述惯导设备采用L9-CK-01惯导设备。


6.一种基于陀螺全站仪和惯导设备的掘进机定位导航方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)利用陀螺全站仪自寻北功能获得真北方位，陀螺全站...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新远，武泰安，邰洋，程志伟，刘嘉倬，张若维，丁凤，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零七研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12