Автономна гірничодобувна діяльність
Автономна гірнича промисловість використовує автоматизовані системи для управління та координації роботи важкої техніки з мінімальним втручанням людини. Вона поєднує мультисенсорне сприйняття, високопродуктивну інерційну навігацію та адаптивні алгоритми керування рухом для виконання операцій з видобутку, транспортування та буріння. Замість того, щоб покладатися виключно на зовнішнє позиціонування, ці системи використовують інтеграцію даних датчиків із замкнутим контуром для забезпечення безперервного просторового орієнтування як у підземних штольнях, так і в умовах відкритих кар’єрів. Вони об’єднують дані з системи глобального позиціонування ( GNSS), інерційних датчиків, LiDAR, радарів, камер та контролерів транспортних засобів для сприйняття навколишнього середовища та виконання завдань.
Гірничі об’єкти накладають суворі обмеження на навігацію. Роботи у відкритих кар’єрах спричиняють GNSS багатопроменеве поширення сигналу, перешкоди для сигналу та обмежену видимість супутників, тоді як підземні штольні повністю блокують GNSS сигнал. Пил, сильні вібрації, крутий рельєф та коливання температури ще більше погіршують роботу датчиків. Відповідно, надійні алгоритми навігації об’єднують дані датчиків, щоб забезпечити точне позиціонування навіть у разі виходу з ладу окремих компонентів. Інтегрована система GNSS/INS забезпечує абсолютне позиціонування під час наявності супутникового сигналу та підтримує dead reckoning під час перебоїв у його отриманні.
У складі інерційного вимірювального блоку (IMU) акселерометри з низьким дрейфом та надзвичайно стабільні гіроскопи забезпечують стабільність зміщення, необхідну для точного dead reckoning. Системи відліку положення та курсу (AHRS) обчислюють у реальному часі roll, pitch та кут рискання. Алгоритми фільтрації об'єднують інерційні дані з даними магнітометрів або двоантенних GNSS heading , стабілізуючи важкі вантажівки та екскаватори на пересіченій місцевості. Тісно пов'язані системи об'єднують IMU вимірювання, швидкість обертання коліс, одометрію LiDAR та радіолокаційні дані, використовуючи розширені фільтри Калмана (EKF) для усунення дрейфу положення в GNSS-denied підземних зонах або каньйонах відкритих кар'єрів.
Автономні системи транспортування (AHS) об'єднують локальні хмари точок із даними інерційної орієнтації з високою частотою оновлення для коригування векторів планування траєкторії, уникнення динамічних перешкод та виконання вивантаження корисного навантаження з точністю до сантиметра.
Завдяки вбудовуванню інерційних датчиків з високою частотою оновлення безпосередньо в основні контури керування автономна гірнича промисловість усуває помилки оператора, зменшує механічне навантаження, оптимізує споживання палива та забезпечує безперебійну роботу в несприятливих умовах.