[发明专利]一种井下高精度导航地图构建系统及构建方法

摘要

本发明涉及一种井下高精度导航地图构建系统及构建方法，基于包括井下地理信息系统、本质安全型建模装置、以及布设于井下各巷道的各个本质安全型超宽带雷达UWB锚节点所设计的系统，进一步设计引入构建方法，整个设计能够快速构建井下高精度导航地图、以及动态更新环境模型功能，并将建模结果输入井下地理信息系统，构建可以为井下自主移动车辆，提供辅助定位与路径规划的多层次地图模型。

主权项

1.一种井下高精度导航地图构建系统，用于实现井下多层次地图模型的构建，其特征在于，包括井下地理信息系统、本质安全型建模装置、以及布设于井下各巷道的各个本质安全型超宽带雷达UWB锚节点；其中，本质安全型建模装置包括激光雷达、超宽带雷达UWB模块、里程计、惯性导航模块、第一矿用本安型防爆电源、第二矿用本安型防爆电源、工控机、无线网桥、RS232信号隔离栅装置和网络信号隔离栅装置；井下地理信息系统设置于本质安全型建模装置中的工控机当中；第一矿用本安型防爆电源分别为激光雷达、超宽带雷达UWB模块、里程计、惯性导航模块、RS232信号隔离栅装置、网络信号隔离栅装置进行供电；第二矿用本安型防爆电源分别为工控机、无线网桥进行供电；里程计、惯性导航模块分别通过RS232信号隔离栅装置与所述工控机相连接；激光雷达、超宽带雷达UWB模块分别通过网络信号隔离栅装置与所述工控机相连接，无线网桥与工控机相连接；基于本质安全型建模装置在井下各巷道中的移动，本质安全型建模装置中的超宽带雷达UWB模块与各巷道中各本质安全型超宽带雷达UWB锚节点进行观测交互，本质安全型建模装置中工控机根据该观测交互信息、以及其所连激光雷达、里程计、惯性导航模块的实时数据，构建高精度点云模型；本质安全型建模装置中工控机应用井下地理信息系统，同时实时构建高精度地图模型，进而通过结合地理信息系统的电子地图与高精度点云模型，构建井下多层次地图模型。