郭梁， 宋建成， 宁振兵， 王明勇， 吝伶艳， 黄健琦

(1.太原理工大学 电气与动力工程学院，山西 太原 030024；2.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 030024；3.太原矿机电气股份有限公司，山西 太原 030032)

0 引言

单轨吊机车是煤矿井下用来运送材料、设备和人员的先进辅助运输设备。与传统的辅助运输方式相比，单轨吊机车具有运输效率高、坡度大、不受巷道地面影响等特点。尽管这种运输方式优点突出，但其定位方式落后，目前仍以定位精度较低的射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)定位和接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication，RSSI)定位为主，难以满足工业应用需求。据2013—2017年我国煤矿事故统计，运输事故数占煤矿事故总数的17.48%，运输事故死亡人数占煤矿事故总死亡人数的10.85%[1]，这与矿井辅助运输机车无法精确定位有直接关系。此外，在不确定机车位置的情况下，无法实现机车的统一调度，会出现多辆单轨吊机车拥堵的情况，运输效率较低。因此，开发单轨吊机车高精度定位系统具有重要的现实意义。

目前，应用于煤矿井下的定位技术有RFID、RSSI、超宽带(Ultra Wide Band，UWB)、捷联惯性导航等定位技术。文献[2]设计了一种基于RFID和ZigBee技术的矿井机车精确定位系统，该系统通过RFID技术实现位置的更新，以ZigBee技术实现数据的传输，电子标签密度越高，定位精度越高，但这会导致成本上升。文献[3]设计了一种基于ZigBee的钨矿井下矿车定位监测系统，该系统利用RSSI测距模型和加权质心定位算法实现了矿车定位，与极大似然估计算法相比，定位精度较高，但该系统需要较多的参考节点，定位成本高。……