目前,我国矿山开采深度、强度和规模逐年增加,采矿条件愈加恶劣,急需先进的采矿设备和技术来改善现状。井下自主行走机车是采矿设备智能化研究的一大趋势,自主导航系统研究是自主行走机车核心内容。本课题设计的自主导航系统属于远程无线遥控系统的一部分,主要任务是实现一套基于无线Mesh网络(Wireless Mesh Network, WMN)的井下机车自主导航系统,利用无线Mesh网络的组网优势和传输特性,实现机车无线定位和系统远程无线监控。通过NS2无线网络仿真实验研究适用于本系统的随机接入机制,保障网络传输质量,最后通过仿真实验和实际测试验证导航算法和定位算法的可靠性、有效性。自主导航系统由核心控制单元和执行单元组成,核心控制单元采用LPC1768处理器,通过CAN、RS485、以太网通信接口采集激光扫描仪、转角传感器、旋转编码器、RFID阅读器数据,通过Flash模块存储数据；同时执行激光导航定位算法。执行单元接收核心控制单元的逻辑控制指令,通过PWM模块输出控制信号,驱动电机控制机车,并将机车运行状态、告警信息通过WMN发送至远程监控单元。本文首先介绍课题研究背景及意义、研究状况及研究目标；其次详细介绍远程无线遥控系统各部分主要功能,分析WMN拓扑结构和相关标准；然后进行自主导航系统硬件设计,包括主控制器、通信单元、外围模块的电路设计。接着重点研究基于WMN的激光导航定位算法,详细设计激光导航算法路径规划、数据融合、逻辑反馈控制三个子系统,紧接着介绍自主导航系统软件设计,重点分析包括数据采集、导航算法、通信协议的软件设计；接着介绍MAC层DCF和EDCF随机接入机制,模拟系统网络拓扑完成QoS性能仿真；最后分析系统测试结果。实际仿真结果表明采用EDCF机制,网络服务质量更好；基于RSSI的三角质心定位算法适用于本系统；系统测试结果表明激光导航算法达到预期目标,实现自主导航定位功能和远程监控功能,具有较高应用和推广价值。