矿井环境高精定位技术研究现状与发展

地下矿山开采环境恶劣,井下设备的自动化、智能化发展势在必行。井下设备高精度自主定位技术是推动地下智能开采的关键技术之一。为了系统地了解和研究国内外矿井设备定位技术的发展情况和问题所在,基于国内外井下设备高精定位的研究现状分析,综合评述了当前井下定位的核心技术和发展前景。首先归纳了井下常用的环境感知传感器;然后根据井下设备定位的技术手段、硬件基础及算法特点,对当前的研究成果进行了归类分析;最后进行了总结展望,认为不需要外部设备辅助的多传感器融合技术(如基于SLAM的定位方法)是当前地下矿山井下设备定位发展的必然趋势。

基于RANSAC的地下矿山巷道边线检测算法

巷道边线是井下铲运机反应式导航系统中重要的感知信息。为了准确可靠地在井下环境中感知巷道边线,提出一种基于二维激光扫描信息和随机抽样一致性(RANSAC)的巷道边线检测算法。首先计算每个激光点的曲率,根据曲率阈值将激光点云划分为多个区域;然后基于RANSAC从每个区域提取直线,并根据铲运机航向角及巷道的设计标准进行筛选;最后合并筛选后的激光点云数据,使用RANSAC算法生成最终的巷道边线。基于地下矿山6种典型的巷道场景对算法效果进行验证,结果显示提取的巷道边线可靠度均达到96%以上,且算法具有很高的实时性和稳健性。