采煤机定位技术作为长壁综采工作面智能化开采的关键技术之一,对实现综采工作面液压支架、刮板机、采煤机的“三机”协同工作,以及采煤机截割滚筒的自动调高,刮板机的自动调直至关重要。惯性导航系统（简称惯导,Inertial Navigation System,INS）和轴编码器组合的定位方式是实现采煤机定位的有效方法,但惯性器件的漂移会造成惯导长时间运行的累积误差。在煤矿井下环境中,单一惯导定位精度难以大幅度提升。因此,在现有技术条件下立足惯导本身,在不借助外界信息辅助的情况下进一步提高采煤机惯导定位精度,具有重要的意义。针对此问题,本文进行了多惯导冗余的采煤机定位精度提升方法研究。主要完成了如下工作,并得出了相关结论:1.以惯导与轴编码器组合的采煤机定位技术为基础建立了采煤机多惯导冗余定位模型,以三套惯导的位置信息为状态量,以三套惯导之间的距离为量测量,通过扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter,EKF）,对采煤机的位置进行估计,再根据三套惯导的估计位置提出了三套惯导安装于采煤机坐标系坐标轴上时的姿态角解算方法。多惯导冗余定位算法的参量分析表明航向角、俯仰角、惯导之间的距离、三套惯导平面方向均为影响定位精度的参量。2.建立了采煤机多惯导冗余定位算法的仿真模型,并通过惯导静态误差试验确定了仿真试验中所要设置的惯导误差。将仿真结果中扩展卡尔曼滤波器输出的三套惯导估计位置绘制成空间三角形（估计三角形）,通过分析估计三角形的空间位置及其水平和竖直平面内投影的形状、惯导之间的估计距离、估计三角形以各惯导为顶点的内角、估计三角形所在平面法向量偏移角度等因素,总结出了影响多惯导冗余定位算法精度的原因,即:三惯导估计三角形所在平面的法向量偏移是影响多惯导冗余定位算法精度的主要原因,估计三角形的位置偏移也会对多惯导冗余定位算法的精度造成一定的影响。通过仿真试验得出了采煤机运行规律对定位精度的影响规律及仿真条件下多惯导最优的安装方式:定位精度随俯仰角增大而提高,并且当航向角为0°时定位精度最高;惯导之间距离为0.2m时采煤机的定位精度最高;正平面时采用α₃等于80°安装惯导采煤机的定位精度最高;负平面时采用α₃等于60°安装惯导采煤机的定位精度最高。3.搭建了搭载GPS-RTK移动站的多惯导冗余定位地面移动试验平台,以高精度的GPS-RTK移动站的运动轨迹作为参考真实轨迹,通过地面试验总结出三套惯导的最优安装方式:惯导之间距离为0.2m时采煤机的定位精度最高;正平面采用α₃等于90°安装惯导采煤机的定位精度最高;负平面采用α₃等于45°安装惯导采煤机的定位精度最高。又通过仿真结果与试验结果的对比分析,提出了惯导的最优安装方式:即三套惯导水平安装（正平面、惯导之间距离为0.2m、α₃=90°）。此外,通过试验发现估计三角形的形状也是影响采煤机多惯导冗余定位算法定位精度的因素之一。该论文有图73幅,表1个,参考文献90篇。