[发明专利]井下采煤机定位方法

权利要求书

1.一种井下采煤机定位方法，其特征在于，所述采煤机包括顶部的防护板(6.1)和底部的行走底座(6.3)，底座(6.3)上安装有机体(6.2)，防护板(6.1)由位于底座(6.3)上的支撑装置(6.4)支撑，机体(6.2)的前端装有前惯导(6.15)，后端装有后惯导(6.14)，底座(6.3)上安装有速度传感器(6.16)；所述前惯导(6.15)、、后惯导(6.14)以及速度传感器(6.16)均与中央处理器相连，中央处理器根据前惯导(6.15)、后惯导(6.14)以及速度传感器(6.16)的检测值，进行采煤机位置解算，包括以下步骤：

S10：前惯导(6.15)和后惯导(6.14)将其位置坐标输入到中央处理器，中央处理器根据航位推算法计算前、后惯导的位置坐标；

其中下标k-1、k分别表示k-1时刻和k时刻；N,E,U分别为惯导北、东、天方向位置坐标；V为速度传感器(6.16)输出的速度值；T为采样周期:θ分别为惯导输出的航向角和俯仰角；

S20：根据航位推算法，定位方程可简写为：

其中，状态量X＝[N1 E1 U1 N2 E2 U2]^T,N1 E1 U1分别为前惯导(6.15)北、东、天方向位置坐标，N2、E2、U2分别为后惯导(6.14)北、东、天方向位置坐标；W为状态噪声；以此定位方程作为扩展卡尔曼滤波器的状态方程；

S30：以两个惯导安装后相对距离为固定值的约束条件推导扩展卡尔曼滤波器量测方程；记固定值为r，其满足如下关系式:

上式可简写为Z_k＝h(X_k)+V_k,其中下标k表示k时刻；量测量Z＝[r]；V为量测噪声；以此方程作为扩展卡尔曼滤波器的量测方程；

S40：扩展卡尔曼滤波器输出为前惯导(6.15)和后惯导(6.14)北、东、天的位置坐标，将前惯导(6.15)的位置坐标作为采煤机的定位结果。

2.根据权利要求1所述的采煤机定位方法，其特征在于，主水管(6.8)与主进气管(6.9)穿过防护板(6.1)至滚筒(6.7)上方；防护板(6.1)的顶端具有伸出的盖板(6.11)，在盖板(6.11)与主水管(6.8)之间形成了容纳检测装置(6.10)的容纳空间，检测装置(6.10)的背部紧贴主水管(6.8)。

3.根据权利要求1所述的采煤机定位方法，其特征在于，主进气管(6.9)位于主水管(6.8)的下方，主进气管(6.9)与主水管(6.8)的末端均伸出于防护板(6.1)之外，主进气管(6.9)与主水管(6.8)的末端大致延伸至滚筒(6.7)的上方，主水管(6.8)所喷出的水雾笼罩于滚筒(6.7)上。

4.根据权利要求1所述的采煤机定位方法，其特征在于，主进气管(6.9)的末端设置有多个喷嘴(6.12)，喷嘴(6.12)的开口向下，从主进气管(6.9)进入的新风由喷嘴(6.12)向下喷出，喷嘴(6.12)位于滚筒(6.7)的上方。

5.根据权利要求1所述的采煤机定位方法，其特征在于，在主进气管(6.9)内靠近喷嘴(6.12)处设置有第一负离子发生器(6.13)。