[发明专利]一种井下无人驾驶铲运机行驶定位系统及方法

权利要求书

1.一种井下无人驾驶铲运机行驶定位系统，其特征在于，包括：

扫描式距离检测模块，用于在初始状态下，利用激光测距技术实时测量井下无人驾驶铲运机相对于左右巷道的距离信息，

传动轴转速检测模块，用于周期性测量井下无人驾驶铲运机传动轴的转速；

航向角偏差处理模块，用于根据测量到的距离信息结合三角函数来计算井下无人驾驶铲运机的航向角偏差信息；

信息计算处理模块，用于根据航向角偏差信息与井下无人驾驶铲运机传动轴的转速来计算井下无人驾驶铲运机相对于初始状态下的位置信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述航向角偏差处理模块，用于根据测量到的距离信息结合三角函数来计算井下无人驾驶铲运机的航向角信息包括：

假设P点为激光测距点，测量时对无人驾驶铲运机行驶方向进行180°范围内扫描，扫描光束每隔1°测量一个反射光束长度，则通过三角函数可以计算出井下无人驾驶铲运机相对于光束L_i与光束L_A+i端点确定的假想线段的角度偏差β_ri—(A+i)：

N1H12=Li2+LA+i2-2LiLA+icosALA+i2=Li2+N1H12-2LiN1H1cos∠PN1H1βri-(A+i)=∠PN1H1-π2-π180i;]]>

其中，i＝0,1,2,3,...,180表示扫描光束的序号，L_i表示序号为i的光束，L_A+i表示序号为A+i的光束，A为光束L_i与光束L_A+i之间的夹角；N₁H₁表示光束L_i在巷道上的端点N₁与光束L_A+iL_i在巷道上的端点H₁之间的距离；

解上述方程可得：

βri-(A+i)=arccosLi-LA+icosALi2+LA+i2-2LiLA+icosA-π2-π180i;]]>

对单个数据的航向角的角度偏差β_ri—(A+i)求均值，得到车辆相对于巷道壁的航向角偏差

βr‾=1m-A+1Σi=0(m-A)βri-(A+i);]]>

其中，m为参与计算扫描光束数据的最大序号，共有m-A+1对数据加入航向角度偏差的计算。