[发明专利]一种掘进设备定位方法

权利要求书

1.一种掘进设备定位方法，其特征在于，包括：

在巷道内沿所述巷道的长度方向设置多个接收点；

在所述掘进设备上设置多个发射点；

由所述发射点向所述巷道内发射包含所述发射点信息的可见光信号；

在所述接收点接收所述可见光信号，并获取所述发射点信息和所述可见光信号的综合光强度；

根据所述接收点的位置和所述综合光强度获取所述发射点在所述巷道内的位置；

根据多个所述发射点在所述巷道内的位置确定所述掘进设备的位置及姿态。

2.根据权利要求1所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述在巷道内沿所述巷道的长度方向设置多个接收点包括：

在所述巷道的第一侧壁上沿所述巷道的高度方向设置至少两排接收点，每排的接收点均沿所述巷道的长度方向均匀分布；

在所述巷道的第二侧壁设置与所述第一侧壁上接收点位置对应的接收点；

其中，所述第一侧壁与所述第二侧壁相对设置。

3.根据权利要求1所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述在所述掘进设备上设置多个发射点包括：

在所述掘进设备上与所述第一侧壁相对的侧面上设置多个发射点；

在所述掘进设备上与所述第二侧壁相对的侧面上设置多个发射点；

在所述掘进设备的顶面上设置多个发射点。

4.根据权利要求1所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述发射点信息包括：所述发射点的编号信息。

5.根据权利要求1所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述由所述发射点向所述巷道内发射包含所述发射点信息的可见光信号包括：

对所述发射点信息进行正交编码；

对正交编码后的所述发射点信息进行扩频处理；

对扩频处理后的所述发射点信息通过所述可见光信号的高频闪烁发射到所述巷道内。

6.根据权利要求1所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述获取所述发射点信息和所述可见光信号的综合光强度包括：

将所述可见光信号转换为电流信号；

将所述电流信号放大成电压信号；

对所述电压信号进行模数转换和解调，以获取所述发射点信息和所述可见光信号的综合光强度。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述根据所述发射点信息和所述综合光强度获取所述发射点在所述巷道内的位置包括：

在所述巷道内建立坐标系x轴、y轴和z轴，所述z轴方向与所述巷道的高度方向平行；

标定所述接收点在所述坐标系内的坐标值；

根据所述综合光强度获取所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值；

获取所述发射点与所述接收点之间的距离；

根据所述接收点在所述坐标系内的坐标值、所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值和所述距离获取所述发射点在所述坐标系中的x轴坐标值和y轴坐标值；

根据所述x轴坐标值、所述y轴坐标值和所述z轴坐标值确定所述发射点在所述巷道内的位置。

8.根据权利要求7所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述根据所述综合光强度获取所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值包括：

获取所述巷道内沿z轴方向的光强度分布；

根据所述光强度分布建立分布模型；

将所述综合光强度输入到所述分布模型中，所述分布模型输出所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值。

9.根据权利要求7所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述获取所述发射点与所述接收点之间的距离包括：

获取所述发射点处的所述可见光信号发射时间；

获取所述接收点处的所述可见光信号接收时间；

根据所述接收时间和所述发射时间获取所述发射点与所述接收点之间的距离。

10.根据权利要求7所述的掘进设备定位方法，其特征在于，所述根据所述接收点在所述坐标系内的坐标值、所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值和所述距离获取所述发射点在所述坐标系中的x轴坐标值和y轴坐标值包括：

选取三个接收点；

将所述接收点投影到所述发射点所在的水平面上，以形成投影点；

根据所述接收点在所述坐标系内的z轴坐标值、所述发射点在所述坐标系中的z轴坐标值和所述距离获取所述投影点与所述发射点的间距；

以所述投影点为圆心且以所述间距为半径在所述水平面上画圆；

根据三个所述圆相交的点确定所述发射点在所述坐标系中的x轴坐标值和y轴坐标值。