北斗卫星导航系统发展综述

在系统回顾"北斗一号"卫星导航系统工作原理、性能指标和存在不足的基础上,结合国内外建设卫星导航系统的经验教训,从健康高效运营角度出发,对"北斗二号"卫星导航系统的建设提出了几点建议。     

煤矿瓦斯防治安全导航系统技术的研究与应用

结合煤矿现场应用实践,在对我国煤矿管理信息系统现状及问题分析认识的基础上,提出了基于WebGIS技术的瓦斯防治管理信息集成与安全导航系统的技术原理与实现方法。     

装载机虚拟样机技术应用现状及展望

在回顾装载机虚拟样机模型发展的基础上,以近期的研究工作为重点,介绍装载机虚拟样机模型,阐述装载机虚拟样机模型的建模方法,总结了装载机虚拟样机建模的核心问题及发展方向,对装载机动力学仿真模型的建模提出建议.     

边帮采煤机导航系统上位机控制软件设计

针对现有边帮采煤机导航系统信息无法远程显示、控制和管理,设备可靠性和人员安全无法保障等问题,开发设计了边帮采煤机导航系统上位机控制软件。该软件采用3dMax技术、OpenGL三维图形技术、SQL Server数据库,能够远程实时显示、监控导航系统的姿态信息,准确掌握并管理设备参数,为实现导航系统远程遥控、工作面无人操作提供重要手段。     

MAD network for virtual protocol systems credibility evaluation

为解决虚拟样机系统的可信度评估问题,提出一种多属性决策网方法。论述了网络的数学定义、算法和图示方法,推导了网络的评估优先级和评估值计算式,阐述了将虚拟样机系统可信度评估问题映射为多属性决策网的过程。通过一个虚拟样机系统可信度评估实例,验证了应用多属性决策网可以实现更准确的虚拟样机系统可信度评估。     

北斗RTK测量系统在矿山测量中的应用探讨

北斗卫星导航系统的发展为矿山测量提供了新的技术手段。利用理论分析和实测比较的方法,对北斗卫星导航系统应用于矿山测量进行了可行性分析和精度探讨。介绍了北斗卫星导航系统的发展及定位原理,通过实测数据分析得出了北斗RTK与GPS RTK的精度关系。得到结论:北斗RTK的精度已达到GPS RTK同等水平,北斗卫星导航系统在矿山测量中的应用不仅提高了矿区测量的效率、准确性,而且也有利于促进矿区的可持续发展。最后分析了北斗RTK在矿山测量实际应用中应注意的问题。     

基于改进虚拟势场的煤矿井下WMSN覆盖增强算法

针对煤矿井下无线多媒体传感器网络（Wireless Multimedia Sensor Network,WMSN）覆盖问题,提出了一种基于改进虚拟势场的覆盖增强算法。在分析方向可调感知模型、煤矿巷道带状结构特点及照度特点的基础上,提出了煤矿井下WMSN“有效覆盖”问题。针对有效覆盖问题,引入虚拟目标引力提升重点区域有效覆盖效果。针对传统虚拟势场算法可能出现因局部极小导致覆盖增强效果下降的问题,在分析方向可调感知模型感知区域相交特性的基础上,改进了斥力函数,引入了相邻节点的共同覆盖率引导节点调整感知方向,从而实现区域的有效覆盖。仿真实验表明：对比已有的区域覆盖增强算法,采用所提出的基于改进虚拟势场的覆盖增强算法可有效消除感知重叠区和盲区,实现了井下巷道的高效区域覆盖。     

井下掘进装备组合导航系统研究

针对井下掘进装备采掘过程中位姿信息不易获取且存在较大误差的问题,系统地介绍了由捷联式惯性导航系统、激光测距仪及里程计组成的掘进装备组合导航系统的工作原理。根据各子导航系统所获取的位置及姿态信息,采用卡尔曼滤波对冗余数据进行融合,以此对惯性导航系统所获取的位姿信息进行误差补偿,形成闭环控制,克服单一传感器测量存在误差缺陷的问题,有效提高导航系统整体精度,满足掘进装备井下采掘工艺要求。     

虚拟制造的铣削加工过程仿真技术研究

叙述了虚拟制造技术的含义、研究现状及其核心技术,分析了在虚拟制造中占有重要地位的铣削加工过程仿真系统研究现状,指出了当前物理仿真存在的问题,提出了数控铣削加工过程仿真系统结构和系统功能,并展望了铣削加工过程仿真的发展趋势。     

虚拟冲压仿真关键技术及其发展趋势

在全面分析虚拟冲压仿真技术发展现状的基础上,对其关键技术组成进行总结,介绍了各项核心技术的重要性、作用、研究历史、现状及主要内容。考虑现代工业生产对冲压加工及其仿真技术提出的新要求,结合虚拟冲压仿真技术的发展现状及所存在的问题,指出了新一代虚拟冲压仿真技术的发展趋势,为该项技术的研究指明了方向。     

煤矿巷道智能掘进关键共性技术

依据我国煤矿智能化发展战略,深入分析了国内外智能掘进研究现状,结合我国煤炭赋存条件复杂,巷道掘进问题突出,智能掘进挑战严峻等实际,提出了直接影响和制约我国煤矿巷道智能掘进加快发展的智能截割、智能导航、智能协同控制和远程智能测控四大关键共性技术并给出了解决思路和方法。针对掘进系统智能截割问题,提出了基于视觉伺服的掘进系统智能定形截割控制方法和基于遗传算法优化的BP(GA-BP)神经网络的自适应截割控制方法,旨在提高巷道截割成形质量和效率;针对掘进系统智能导航问题,提出了基于惯导与视觉信息融合的履带式掘进系统智能导航控制方法和基于惯导、数字全站仪与油缸行程信息融合的液压推移式掘进系统智能导航控制方法,旨在提高掘进定位定向精度,实现智能导航;针对掘进系统中掘进、支护、钻锚、运输等多系统协同控制和多任务并行控制问题,提出了基于强化学习的并行作业控制方法和基于Agent的并行控制方法,以及leader-follower法和基于行为法的智能协同控制方法,旨在实现多机器人系统或智能设备的智能协同控制和并行作业,提高掘进效率;针对掘进系统智能测控问题,创建了本地控制层、近程集控层和远程监控层的智能测控系统架构,提出了数字孪生驱动的虚拟远程智能控制方法,旨在保证掘进系统安全、可靠、高效运行,实现身临其境的虚拟远程智能测控。     

基于全景图的虚拟现实系统研究与探讨

介绍了全景图和虚拟现实的概念,动态环境建模技术,实时三维图形生成技术,立体显示和传感器技术,应用系统开发工具,系统集成技术;阐述了全景图的生成方法;讨论了基于全景图的虚拟现实系统,对基于全景图的虚拟现实环境进行构造以及漫游实现;最后介绍了虚拟校园实景漫游系统的实现.     

基于混合现实的地下矿山设备巡检系统研究

针对地下矿山设备巡检人员技术能力不足和巡检流程复杂,导致的巡检效率低、周期长和检修指导流程复杂等问题,设计了一种基于混合现实技术的地下矿山设备巡检系统。该系统基于混合现实设备,通过Unity3D平台搭建混合现实虚拟开发环境,建立真实设备三维模型和标准检修意见指导库,实现了巡检路径导航以及设备信息管理、设备模型展示、检修意见指导和待检部件标记等功能。阐述了该巡检系统的框架设计和功能,总结了模型建立过程和关键技术,以眼前山铁矿破碎机为例,从用户体验和性能相协调等角度对系统进行了综合测试。应用结果表明:该系统简化了传统巡检繁琐的工作流程,降低了巡检人员工作的复杂程度,有效提升了巡检效率并具有良好的人机交互性。     

基于捷联惯性导航的井下机车精确定位系统

针对目前矿井电机车运输信、集、闭系统仍存在逻辑功能不够完善,不能准确反映电机车的运行速度和行车方向数据通讯可靠性差以及系统不具备语音通讯功能等问题,采用捷联惯性导航技术引入到机车定位系统中,能更多提供导航和制导信息,提高其容错能力。该机车定位系统通过在义煤集团某矿的试验,证明了实用性,也便于机车管理。     

虚拟装配环境中产品精确定位技术研究

基于对虚拟装配环境中装配零件的几何约束关系分析,分别对几何约束的判别、几何约束的确认和装配运动的定位导航进行了深入研究,通过共线约束和共面约束的产生,对装配零件的运动方向和运动空间进行约束,实现了产品虚拟装配过程中的快速精确定位,减轻了操作者虚拟装配操作的难度。     

基于VRML技术的虚拟现实矿山漫游

实地参观并了解一个矿山的全貌,费时、费力、费财,且受矿山实际和井下工程的影响。而利用VRML技术创建虚拟的矿山场景,再辅以二维导航图和信息查询工具,访问者通过Internet/Intranet以及相关插件就可以远程漫游虚拟矿山,对矿山有一个全面的了解。     

露天矿导航系统总体架构设计与关键技术研究

针对露天矿道路网空间复杂、设备盲区较大、能见度较低存在的迷路、走错路的问题,设计了由数据访问层、业务逻辑层、接口层、应用层构成的系统总体架构。数据访问层确定了由点、路段、区域、路径组成的道路网数据结构与类结构,在运行于服务端的业务逻辑层设计并开发了导航路径规划、路网匹配、运行距离与时间预测、路口转向提示等通用算法,应用层通过接口调用通用算法实现了终端应用功能。基于系统总体架构,定义了道路网结构,采用面向对象技术设计了道路网类的数据结构,对于业务逻辑层的关键算法进行了研究,再对算法进行了接口封装,最后以华能集团伊敏露天矿的道路网数据为基础,分为独立导航、百度地图导航两部分开发了系统。研究表明：系统总体架构的设计使得系统具有较强的通用性、实用性、扩展性;系统实现了导航路径规划、定位点修正与路段匹配、到达目的地的运行距离与行程时间预测、路口转向提示等功能,解决了驾驶员迷路、走错路的问题;系统既可独立运行,也可与百度地图API等有效衔接,可适应多种终端。     

采矿工程专业虚拟仿真实验室教学体系建设

在分析采矿工程专业传统实验教学模式存在问题的基础上,论述了建设采矿工程专业虚拟仿真实验室的必要性。从虚拟仿真实验室的运行模式、教学队伍建设、管理体系及教学模式等方面综合考虑,总结了采矿工程专业虚拟仿真实验室教学体系建设经验。以虚拟仿真实验室的建设和发展为契机,在建设过程中加强对综合型人才的培养,进一步提升矿业高校的教学质量。     

基于3D Max和Virtools的矿井虚拟仿真系统设计

从煤炭安全生产形势和传统实验教学环节存在不足入手,引入了虚拟现实技术对矿井虚拟仿真系统的设计与开发,提出了一种基于软件实现的设计方法一利用3D Max进行三维模型建模、贴图和渲染,利用Virtools进行交互设计和整合,提出了开发的流程以及常见问题的解决方案,并以综采工作面仿真系统的开发为研究实例描述了其具体的应用开发...     

虚拟现实在矿井通风中的可控可视化应用

针对矿井通风中存在的一些问题,本文运用虚拟现实技术对矿井通风系统的可控与可视化进行研究,实现矿井巷道和通风设施数据的全面数字化,提供了良好的视觉和交互的方式,为矿井的通风安全提供了辅助决策功能。虚拟人能在虚拟巷道中"行走"、"观察"、"控制"设备,在关键的地方作出决策。