基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统

李增科^1,2，高井祥²，王坚^1,2，韩厚增²

1. 中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室2. 江苏省资源环境信息工程重点实验室

摘 要：车辆在井下的运动区域是在巷道内,根据此特点,在井下巷道设置已知点修正INS/Odometer组合导航过程的误差状态量,提高井下车辆导航精度。首先介绍了Odometer（里程计）位置和速度的计算方法,建立了INS/Odometer组合导航的系统模型和观测模型,在此基础上,构建井下巷道已知点位置修正的滤波方程,引入并行卡尔曼滤波器（Parallel-Kalman Filter）实现了组合导航的双重滤波,建立基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统。通过模拟数据和车载实验对比位置修正前后的INS/Odometer井下组合导航系统精度。实验证明,通过巷道已知点的位置修正,可以有效提高INS/Odometer井下组合导航效果,实时导航的平面精度从几十米提高到米级,能够满足井下车辆长时间的导航要求。

关键词：组合导航系统;位置修正;里程计;并行卡尔曼滤波;惯性导航系统;