[发明专利]一种矿井无人电机车组合定位方法

摘要

本发明公开了一种矿井无人电机车的组合定位方法。由RFID、光电编码器、惯性测量元件分别进行机车位置检测，再经联邦滤波算法进行位置信息融合，得到无人电机车定位的最优估计值。电机车车体安装RFID阅读器，沿轨道布置RFID信标，阅读器通过读取信标ID号，获得机车行进位置。惯性测量元件实时敏感机车运行测量机车运行加速度和角速率，经积分运算后得到机车速度和位移信息。电机车车轮同轴安装光电编码器，随机车行进，编码器输出脉冲信号，经频率计数与换算后，得到机车行进速度和位置。对三种传感器的测量数据采用联邦滤波，进行位置信息融合。以RFID作为公共参考系统，以光电编码器和IMU输出信号构建子滤波器，得到机车的最优估计位置。

主权项

一种采用RFID技术、增量式光电编码器、惯性导航元件三者相结合的无人电机车组合定位方法；其特征在于：1)电机车车体安装RFID阅读器，沿轨道按照一定距离间隔布置RFID信标，每个信标有不同的ID值，当机车行驶通过不同信标位置时，车载RFID阅读器发出射频信号，激发RFID信标工作并获取信标ID号，进而将该ID号送至车载计算机，根据预存的信标ID数据库，获得机车行进位置；2)电机车安装惯性导航组件（IMU），由IMU实时敏感机车运动信息，测量机车运行的加速度和角速率，并进行积分运算后得到机车速度和位移信息；3)电机车车轮上同轴安装增量式光电编码器，编码器随机车行进而输出脉冲信号，经频率计数与位置换算后，得到机车行进速度和位置；4)RFID阅读器检测到的位置信息、IMU检测的位移量、光电编码器定位信息均送至车载控制计算机，采用联邦滤波算法，进行位置信息融合；以RFID作为联邦滤波器的公共参考系统，分别以光电编码器和IMU输出信号构建两个子滤波器，子滤波器和公共参考系统输出到全局滤波器，得到机车的最优估计位置。