研发起止时间：2018年12月～2020年12月

完成单位：晋能控股煤业集团有限公司

获奖及评价：国际先进

1 立项背景

综采工作面为整个煤矿开采最为重要的场所，采煤机是综采工作面的核心装备之一，它移动范围广、工作时间长、运动过程复杂，工作面其它装备均是以其为核心进行工作。采煤机的智能化是实现综采工作面“无人化”或“少人化”采煤的关键因素，而准确定位是实现采煤机智能化的基础。目前井下采煤机定位方法均具有较大的定位误差且无法连续定位，不能满足采煤机定位实时性、自主性和准确性的要求。主要问题一方面是在煤矿复杂环境下无法进行采煤机位置动态精确定位；另一方面是对采煤机姿态定位还没有有效的方法。

本项目引入固态激光雷达、高精度惯性导航、编码器的组合惯导系统（见图1），并利用LSTM神经网络算法来对捷联惯导系统的导航方程进行建模，并结合现代电子技术，设计出实时、高效的数据采集硬件电路，实现对采煤机位置和姿态信息的实时采集和分析处理，进一步对采煤机位姿进行跟踪测量，有效提高了采煤机的定位精度，对实现采煤机的智能化，推动综采工作面“少人化”或“无人化”开采具有十分重要的意义。

图1 整体技术方案

2 研究内容

（1）基于LSTM 算法的组合惯性导航定位系统的研究与开发

综采工作面的“三直两平”是综采工作面的核心部分，即煤壁、刮板输送机和支架成直线状，刮板输送机和支架平稳牢靠。……