Wydobycie autonomiczne
W górnictwie autonomicznym wykorzystuje się zautomatyzowane systemy do sterowania i koordynacji pracy ciężkiego sprzętu przy minimalnej interwencji człowieka. Systemy te łączą w sobie technologię wieloczujnikowego postrzegania otoczenia, wysokowydajną nawigację inercyjną oraz adaptacyjne algorytmy sterowania ruchem w celu realizacji operacji wydobycia, transportu i wiercenia. Zamiast polegać wyłącznie na zewnętrznym pozycjonowaniu, systemy te wykorzystują fuzję czujników w pętli zamkniętej, aby utrzymać ciągłą orientację przestrzenną zarówno w podziemnych wyrobiskach, jak i w kopalniach odkrywkowych. Łączą one dane z czujników wizyjnych ( GNSS), czujników inercyjnych, LiDAR, radarów, kamer oraz sterowników pojazdów w celu rozpoznawania otoczenia i wykonywania zadań.
Kopalnie nakładają poważne ograniczenia nawigacyjne. Prace w kopalniach odkrywkowych powodują GNSS wielodrożność sygnału, przeszkody w jego odbiorze oraz ograniczoną widoczność satelitów, podczas gdy podziemne szyby całkowicie blokują GNSS sygnał. Pył, ekstremalne wibracje, strome ukształtowanie terenu oraz wahania temperatury dodatkowo pogarszają działanie czujników. W związku z tym niezawodne algorytmy nawigacyjne łączą dane z czujników, aby utrzymać dokładne pozycjonowanie nawet w przypadku awarii poszczególnych komponentów. Zintegrowany system GNSS/INS zapewnia pozycjonowanie absolutne w czasie dostępności sygnału satelitarnego oraz utrzymuje nawigację zliczeniową podczas przerw w transmisji.
W ramach inercyjnego zespołu pomiarowego (IMU) akcelerometry o niskim dryfcie oraz ultrastabilne żyroskopy zapewniają stabilność odchylenia niezbędną do dokładnej nawigacji zliczeniowej. Systemy odniesienia położenia i kursu (AHRS) obliczają w czasie rzeczywistym przechył boczny, pochylenie i odchylenie. Algorytmy filtrujące łączą dane inercyjne z danymi z magnetometrów lub dwuantennowego systemu GNSS , stabilizując ciężkie pojazdy transportowe i koparki na nierównym terenie. Ściśle powiązane systemy łączą pomiary IMU , prędkość kół, odometrię LiDAR oraz dane radarowe, wykorzystując rozszerzone filtry Kalmana (EKF) w celu wyeliminowania dryftu pozycji w strefach podziemnych pozbawionych sygnału GNSS lub w kanionach kopalń odkrywkowych.
Autonomiczne systemy transportowe (AHS) łączą lokalne chmury punktów z danymi orientacji inercyjnej o wysokiej częstotliwości w celu aktualizacji wektorów planowania trasy, omijania dynamicznych przeszkód oraz wykonywania wyładunku ładunku z dokładnością do centymetra.
Dzięki wbudowaniu czujników inercyjnych o wysokiej częstotliwości bezpośrednio w główne pętle sterowania, autonomiczne wydobycie eliminuje błędy operatora, zmniejsza obciążenie mechaniczne, optymalizuje zużycie paliwa oraz zapewnia ciągłość pracy w nieprzyjaznych środowiskach.