煤炭工程

作者：马锐,宋建成,耿蒲龙,田慕琴,宋单阳,许春雨,常梦霄,张杰,李磊

单位：1. 太原理工大学 矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室，山西 太原 0300242. 太原理工大学 煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室，山西 太原 0300243. 太原科技大学 电子信息工程学院，山西 太原 030024

关键词：惯性导航系统 , 里程计 , 容积卡尔曼滤波 , 采煤机 , 定位方法,

传统采煤机组合定位方法主要依赖惯性导航系统和里程计，但在复杂综采工作面环境下，惯性导航易受累积误差影响，同时采煤机运行过程中可能发生打滑等异常情况，导致里程计数据失真，进一步降低定位精度。针对此问题，提出了一种基于抗差容积卡尔曼滤波的组合定位方法，通过捷联惯导系统和里程计松耦合，将里程计提供的速度和位移数据与惯导系统的解算结果相结合，作为误差观测值输入滤波算法进行修正。同时在滤波算法中引入基于新息卡方检验的抗差处理，通过构建方差膨胀因子，自适应调整观测协方差矩阵，以增强容积卡尔曼滤波的抗差性和误差抑制能力。将滤波后的结果作为误差反馈输入到系统中，实现反馈校正，最后在整个解算完成后对组合状态进行有效性判断。仿真和实验结果显示，该算法可以有效降低野值影响，采用该组合导航算法后，定位精度可达0.1m。

来源：2025年第10期

《煤炭工程》期刊编辑部

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