權(quán)利要求書： 1.一種礦用電鏟精準定位方法，其特征在于，采用礦用電鏟精準定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電鏟精確定位運行軌跡測量終端、數(shù)據(jù)分析與管理系統(tǒng)和用戶管理終端，其礦用電鏟精準定位方法，包括如下步驟：（1）初始化：對北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航定位模塊進行初始化設(shè)置；

（2）慣導(dǎo)校準：對慣性導(dǎo)航定位模塊在靜止條件下，進行加速度計、陀螺儀、磁場和高度置0校準，保證對慣性導(dǎo)航模塊的測量精度進行誤差分析，防止慣性導(dǎo)航定位模塊漂移過大；

（3）數(shù)據(jù)采集：工控計算機每間隔10毫秒進行慣導(dǎo)數(shù)據(jù)采集和北斗衛(wèi)星信號采集，工控計算機接收北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航定位模塊的數(shù)據(jù)，把采集數(shù)據(jù)傳送給深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練機，進行模型訓(xùn)練；

（4）數(shù)據(jù)處理：將電鏟實際運行的數(shù)據(jù)，按10毫秒采集周期，并進行數(shù)字濾波，按每秒產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理；

（5）模型的建立：采用深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭配時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸模型，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來提取輸入信號的特征值，時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來對提取的特征值進行時序分析，采用模型的損失函數(shù)公式得到訓(xùn)練模型參數(shù)；

（6）工控計算機根據(jù)現(xiàn)場實際進行數(shù)據(jù)采集和信號處理，通過模型的損失函數(shù)公式計算出電鏟每10分鐘所在的位置和作業(yè)方向，并將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)由無線網(wǎng)絡(luò)上傳到生產(chǎn)服務(wù)器；

（7）生產(chǎn)服務(wù)器把10分鐘所在的位置和作業(yè)方向存在數(shù)據(jù)存儲中，并且，將所在位置標注在X，Y平面坐標圖上，并且按距離100米方格框顯示實際位置，并且每班生產(chǎn)每臺電鏟生產(chǎn)一個作業(yè)距離和作業(yè)方向圖表；

（8）各管理者通過公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)計算機查詢每臺電鏟現(xiàn)在所在位置，每天、每班電鏟移動距離和位置，包括具體作業(yè)方向、起始和最終位置信息；

所述的電鏟精確定位運行軌跡測量終端包括工控計算機、電源模塊、鍵盤鼠標、顯示器模塊、北斗GPS定位模塊、WIFI通訊模塊和慣性導(dǎo)航定位模塊，所述的電源模塊、鍵盤鼠標、顯示器模塊、北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航定位模塊均與工控計算機電性連接；

所述的數(shù)據(jù)與分析管理系統(tǒng)包括生產(chǎn)服務(wù)器、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、圖形終端和數(shù)據(jù)存儲模塊；

所述的用戶管理終端包括計算機1、計算機2和計算機n；

所述電鏟精確定位運行軌跡測量終端通過WIFI通訊模塊、WIFI無線工作站與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)中的內(nèi)部網(wǎng)連接，同時內(nèi)部網(wǎng)還連接生產(chǎn)服務(wù)器，以及用戶管理終端的所有計算機。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用電鏟精準定位方法，其特征在于，所述的模型的損失函數(shù)公式： （1）

其中是訓(xùn)練數(shù)據(jù)中標識的實際距離與角度，是模型預(yù)測的距離與角度，模型通過對式（1)的函數(shù)迭代求出偏差的最小值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用電鏟精準定位方法，其特征在于，所述的慣性導(dǎo)航定位模塊為安裝在鏟車上的MPU6050傳感器，內(nèi)嵌一個三軸數(shù)字陀螺儀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用電鏟精準定位方法，其特征在于，所述的北斗GPS定位模塊用于接收衛(wèi)星信號，所述慣性導(dǎo)航定位模塊用于更精確定位電鏟的位置信息，所述電鏟的位置信息包括電鏟經(jīng)緯度、電鏟運行軌跡方向、鏟斗的品位和電鏟作業(yè)計劃；所述的工控計算機用于根據(jù)北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航定位模塊雙模定位模塊接收的衛(wèi)星信號解算出電鏟的位置信息。

說明書： 一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)和方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及一種利用慣導(dǎo)和北斗衛(wèi)星定位組合技術(shù)，特別是露天采礦電鏟精準定位和運行軌跡測量方法。背景技術(shù)[0002] 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是以慣性傳感器加速度計、陀螺儀外加磁傳感器為基本測量元件構(gòu)成的導(dǎo)航姿態(tài)解算系統(tǒng)，它融合了計算機，控制，力學(xué)，數(shù)學(xué)，光學(xué)及機電等學(xué)科于一體，將各個學(xué)科領(lǐng)域關(guān)聯(lián)在一起，構(gòu)成一項具有高科技含量的現(xiàn)代化技術(shù)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)立足于慣性原理的理論基礎(chǔ)，不但不依懶源自外界的任何信息，而且更不向外界輻射能量，無論何種傳播介質(zhì)空間里，也不論氣候條件的變化情況，僅依靠自身導(dǎo)航特性就能夠獨立自主地完成三軸定向和定位。其他導(dǎo)航系統(tǒng)還包括天文導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航和衛(wèi)星導(dǎo)航等，這些導(dǎo)航系統(tǒng)的性能在某方面比慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的性能優(yōu)越，然而像慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的這種既具備隱蔽性、自主性、實時輸出信息能力強，又信息量輸出大和能獲取運動物體完整運動信息的獨特優(yōu)點，卻是其他導(dǎo)航系統(tǒng)無法超越的。因此慣性導(dǎo)航系統(tǒng)一直以來都被作為導(dǎo)航系統(tǒng)的重要設(shè)備而被廣泛運用。慣性傳感器的主要敏感元件包括加速度計和陀螺儀。加速度計用來測量運用物體的線加速度、物體微小震動的幅度情況等；陀螺儀用來測量運動物體旋轉(zhuǎn)時的各種角度變化情況或是物體傾斜角變化等。[0003] 在露天礦生產(chǎn)過程中，電鏟是采掘和裝載的重要工具，其作業(yè)方向和實際運行軌跡是采掘環(huán)節(jié)的重要基礎(chǔ)。電鏟所在的位置攜帶著爆堆物料信息，過去電鏟采用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)一般誤差在5?15米左右，而每班實際生產(chǎn)采掘?qū)嶋H作業(yè)距離一般在20米左右，平時電鏟左右旋轉(zhuǎn)裝載生產(chǎn)汽車，又要前行和后退挖掘物料，定位點如同亂麻，每個班作業(yè)時間大約12小時，實際作業(yè)方向和運行軌跡不能有效記錄。因此，單純GPS不能滿足生產(chǎn)實際精確定位和運行軌跡測量考核要求。[0004] 同時由于電鏟的震動和干擾，有些檢測系統(tǒng)無法在電鏟上運行，如何能把慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS結(jié)合引入到電鏟上，實現(xiàn)電鏟的精確定位，成為解決問題關(guān)鍵。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的是為了提供一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)和方法，以放塵、放振動和無風(fēng)扇工控計算機為核心，通過慣性和北斗衛(wèi)星組合定位技術(shù)實現(xiàn)電鏟精確定位和運行軌跡測量技術(shù)，實現(xiàn)精準采礦和智能配礦的目的，便于生產(chǎn)管理，可以提高生產(chǎn)效率。[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：[0007] 本發(fā)明的一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)，其特征在于包括電鏟精確定位運行軌跡測量終端、數(shù)據(jù)分析與管理系統(tǒng)和用戶管理終端，[0008] 所述的電鏟精確定位運行軌跡測量終端包括工控計算機、電源模塊、鍵盤鼠標、顯示器模塊、北斗GPS定位模塊、WIFI通訊模塊和慣導(dǎo)定位模塊，所述的電源模塊、鍵盤鼠標、顯示器模塊、北斗GPS定位模塊和慣導(dǎo)定位模塊均與工控計算機電性連接；[0009] 所述的數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)包括生產(chǎn)服務(wù)器、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、圖形終端和數(shù)據(jù)存儲模塊；[0010] 所述的用戶管理終端包括計算機1、計算機2和計算機n；[0011] 所述電鏟精確定位運行軌跡測量終端通過WIFI通訊模塊、WIFI無線工作站與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)中的內(nèi)部網(wǎng)連接，同時內(nèi)部網(wǎng)還連接生產(chǎn)服務(wù)器，以及用戶管理終端的所有計算機。[0012] 所述的慣導(dǎo)定位模塊為安裝在鏟車上的MPU6050傳感器，內(nèi)嵌一個三軸數(shù)字陀螺儀。[0013] 所述的北斗GPS定位模塊用于接收衛(wèi)星信號，所述慣性導(dǎo)航定位模塊用于更精確定位電鏟的位置信息，所述電鏟的位置信息包括電鏟經(jīng)緯度、電鏟運行軌跡方向、鏟斗的品位和電鏟作業(yè)計劃；所述的工控計算機用于根據(jù)北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航定位模塊雙模定位模塊接收的衛(wèi)星信號解算出電鏟的位置信息。[0014] 本發(fā)明一種礦用電鏟精準定位方法，其特征在于，包括如下步驟：[0015] (1)初始化：對北斗GPS定位模塊和慣導(dǎo)定位模塊進行初始化設(shè)置；[0016] (2)慣導(dǎo)校準：對慣導(dǎo)定位模塊在靜止條件下，進行加速度計、陀螺儀、磁場和高度置0校準，保證對慣導(dǎo)模塊的測量精度進行誤差分析，防止慣導(dǎo)定位模塊漂移過大；[0017] (3)數(shù)據(jù)采集：工控計算機每間隔10毫秒進行慣導(dǎo)數(shù)據(jù)采集和北斗衛(wèi)星信號采集，工控計算機接收北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航模塊的數(shù)據(jù)，把采集數(shù)據(jù)傳送給深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練機，進行模型訓(xùn)練；[0018] (4)數(shù)據(jù)處理：將電鏟實際運行的數(shù)據(jù)，按10毫秒采集周期，并進行數(shù)字濾波，按每秒產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理；[0019] (5)模型的建立：采用深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭配時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸模型，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來提取輸入信號的特征值，時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來對提取的特征值進行時序分析，采用模型的損失函數(shù)公式得到訓(xùn)練模型參數(shù)；[0020] (6)工控計算機根據(jù)訓(xùn)練模型參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集和信號處理，通過模型的損失函數(shù)公式計算出電鏟每10分鐘所在的位置和作業(yè)方向，并將該經(jīng)緯度數(shù)據(jù)由無線網(wǎng)絡(luò)上傳到生產(chǎn)服務(wù)器；[0021] (7)生產(chǎn)服務(wù)器把10分鐘所在的位置和作業(yè)方向存在數(shù)據(jù)存儲中，并且，將所在位置標注在X，Y平面坐標圖上，并且按距離100米方格框顯示實際位置，并且每班生產(chǎn)每臺電鏟生產(chǎn)一個作業(yè)距離和作業(yè)方向圖表；[0022] (8)各管理者通過公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)計算機查詢每臺電鏟現(xiàn)在所在位置，每天、每班電鏟移動距離和位置，包括具體作業(yè)方向、起始和最終位置信息。[0023] 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦用電鏟精準定位方法，其特征在于，所述的模型的損失函數(shù)公式：[0024][0025] 其中yi是訓(xùn)練數(shù)據(jù)中標識的實際距離與角度， 是模型預(yù)測的距離與角度，模型通過對式(1)的函數(shù)迭代求出偏差的最小值。[0026] 本發(fā)明的優(yōu)點如下：[0027] 1.本發(fā)明過慣性和北斗衛(wèi)星組合定位技術(shù)實現(xiàn)電鏟精確定位和運行軌跡測量技術(shù)，實現(xiàn)精準采礦和智能配礦的目的；[0028] 慣導(dǎo)模塊計算方位：東、南、西、北、東北、西北、東南和西南8個方位，沿著某個方向的距離，用慣導(dǎo)作為主要的計算基礎(chǔ)，提高了鏟的位置精度。[0029] 2.利用北斗與慣導(dǎo)系統(tǒng)的多傳感融合矯正參數(shù)方法，充分發(fā)揮了卡爾曼濾波器在定位導(dǎo)航技術(shù)中的優(yōu)勢，提供精確的定位參數(shù)，為電鏟定位提供了更有力的理論依據(jù)。[0030] 3.根據(jù)生產(chǎn)實際，設(shè)計了電鏟的智能定位和導(dǎo)航系統(tǒng)，并通過北斗GPS定位系統(tǒng)驗證了每班的電鏟的行走距離，保證定位系統(tǒng)的精確性。通過對電鏟精確定位，實現(xiàn)智能配礦，提高采礦生產(chǎn)效果。[0031] 本發(fā)明采用基于慣導(dǎo)和北斗衛(wèi)星組合技術(shù)，通過采集大量電鏟生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)，應(yīng)用基于SM的混合動態(tài)算法進行分析預(yù)測，建立深度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和處理模型，并且和現(xiàn)行的現(xiàn)場全站儀測量技術(shù)結(jié)合，滿足了“精準采礦，智能配礦”的需求，為今后智能礦山提供方便、快捷的表現(xiàn)方式和信息獲取的模式。附圖說明[0032] 圖1是一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)和方法的系統(tǒng)組成框圖。[0033] 圖2是一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)和方法的總步驟框圖；[0034] 圖3是一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)和方法的深度學(xué)習(xí)模型結(jié)構(gòu)圖。[0035] 圖4是一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)和方法的主動定位技術(shù)原理圖。[0036] 圖5是一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)和方法的電鏟定位原理圖。[0037] 圖6是一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)和方法的電鏟運行軌跡示意圖。具體實施方式[0038] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作進一步詳細說明。[0039] 如圖1所示，本發(fā)明的一種礦用電鏟精準定位系統(tǒng)，其特征在于包括電鏟精確定位運行軌跡測量終端、數(shù)據(jù)分析與管理系統(tǒng)和用戶管理終端，[0040] 所述的電鏟精確定位運行軌跡測量終端包括工控計算機、電源模塊、鍵盤鼠標、顯示器模塊、北斗GPS定位模塊、WIFI通訊模塊和慣導(dǎo)定位模塊，所述的電源模塊、鍵盤鼠標、顯示器模塊、北斗GPS定位模塊和慣導(dǎo)定位模塊均與工控計算機電性連接；[0041] 所述的數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)包括生產(chǎn)服務(wù)器、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、圖形終端和數(shù)據(jù)存儲模塊；[0042] 所述電鏟精確定位運行軌跡測量終端通過WIFI通訊模塊、WIFI無線工作站與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)中的內(nèi)部網(wǎng)連接，同時內(nèi)部網(wǎng)還連接生產(chǎn)服務(wù)器，以及用戶管理終端的所有計算機。[0043] 所述的慣導(dǎo)定位模塊為安裝在鏟車上的MPU6050傳感器，內(nèi)嵌一個三軸數(shù)字陀螺儀。[0044] 所述的北斗GPS定位模塊用于接收衛(wèi)星信號，所述慣性導(dǎo)航定位模塊用于更精確定位電鏟的位置信息，所述電鏟的位置信息包括電鏟經(jīng)緯度、電鏟運行軌跡方向、鏟斗的品位和電鏟作業(yè)計劃；所述的工控計算機用于根據(jù)北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航定位模塊雙模定位模塊接收的衛(wèi)星信號解算出電鏟的位置信息。[0045] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的礦用電鏟精準定位系統(tǒng)通過對安裝在鏟車上的慣導(dǎo)傳感器(加速度計，陀螺儀等)和北斗GPS定位模塊的數(shù)據(jù)采集與這些數(shù)據(jù)與鏟車位置數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，直接推導(dǎo)出鏟車的移動距離與方向，從而在位置數(shù)據(jù)不可用的情況下，依舊可以通過慣導(dǎo)數(shù)據(jù)來衡量，預(yù)測鏟車的實際運行位置及軌跡，采用了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭配時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸模型，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來提取輸入信號的特征值，時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來對提取的特征值進行時序分析，把多層的卷積網(wǎng)絡(luò)層的輸出作為時間遞歸層的輸入，從而用以提高模型的訓(xùn)練速度，系統(tǒng)用了4層卷積層加雙時間遞歸層的結(jié)構(gòu)，每個卷積層都附帶一個池化層(4x2)，最終模型為一個11層的卷積神經(jīng)層加時間遞歸層的學(xué)習(xí)模型，通過GPS和慣導(dǎo)組合計算，采用深度學(xué)習(xí)的計算方法，消除電鏟裝車的擺動，研究實際的運行軌跡，通過大量采集實時數(shù)據(jù)不斷訓(xùn)練，把運行軌跡計算描述出來，實現(xiàn)精確定位，精準配礦。[0046] 所述的慣導(dǎo)模塊選用的是MPU6050傳感器，內(nèi)嵌一個三軸數(shù)字陀螺儀。[0047] 所述的北斗GPS定位模塊用于接收衛(wèi)星信號，所述慣性導(dǎo)航定位模塊用于更精確定位電鏟的位置信息，所述電鏟的位置信息包括電鏟經(jīng)緯度、電鏟運行軌跡方向、鏟斗的品位和電鏟作業(yè)計劃；所述的工控計算機用于根據(jù)北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航定位模塊雙模定位模塊接收的衛(wèi)星信號解算出電鏟的位置信息。[0048] 所述的數(shù)據(jù)存儲是與生產(chǎn)服務(wù)器連接的，進行數(shù)據(jù)備份和存儲。[0049] 如圖2所示，本發(fā)明一種礦用電鏟精準定位方法，其特征在于，包括如下步驟：[0050] (1)初始化：對北斗GPS定位模塊和慣導(dǎo)定位模塊進行初始化設(shè)置；[0051] (2)慣導(dǎo)校準：對慣導(dǎo)定位模塊在靜止條件下，進行加速度計、陀螺儀、磁場和高度置0校準，保證對慣導(dǎo)模塊的測量精度進行誤差分析，防止慣導(dǎo)定位模塊漂移過大；[0052] (3)數(shù)據(jù)采集：工控計算機每間隔10毫秒進行慣導(dǎo)數(shù)據(jù)采集和北斗衛(wèi)星信號采集，工控計算機接收北斗GPS定位模塊和慣性導(dǎo)航模塊的數(shù)據(jù)，把采集數(shù)據(jù)傳送給深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練機，進行模型訓(xùn)練；數(shù)據(jù)采集包括采集時間、慣導(dǎo)的ax＝x軸加速度、ay:y軸加速度、az:z軸加速度、pitch:x旋轉(zhuǎn)角度、roll:y軸旋轉(zhuǎn)角度、yaw:z軸旋轉(zhuǎn)角度、wx:x軸角速度、wy:y軸角速度、wz:z軸角速度、gv:大地地速和北斗衛(wèi)星經(jīng)緯度數(shù)據(jù)；[0053] (4)數(shù)據(jù)處理：將電鏟實際運行的數(shù)據(jù)，按10毫秒采集周期，并進行數(shù)字濾波，按每秒產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理；[0054] 每天早7：30和晚18：30按交接班時間作為靜止狀態(tài)起點計算，把這兩個時間點經(jīng)緯度作為慣導(dǎo)的原點，然后，把慣導(dǎo)移動每1分鐘時間產(chǎn)生的移動距離換算成經(jīng)緯度，再把1分鐘北斗衛(wèi)星產(chǎn)生的經(jīng)緯度變化進行比較，作為分析控制依據(jù)，由于1分鐘時間較短，電鏟移動距離不明顯，我們一般把計算周期定為10分鐘。[0055] (5)模型的建立：如圖3所示，采用深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭配時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸模型，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來提取輸入信號的特征值，時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來對提取的特征值進行時序分析，采用模型的損失函數(shù)公式得到訓(xùn)練模型參數(shù)；[0056] 我們采用了多層的卷積網(wǎng)絡(luò)層的輸出作為時間遞歸層的輸入，從而用以提高模型的訓(xùn)練速度，模型訓(xùn)練優(yōu)化器是Adam.，用了4層卷積層加雙時間遞歸層的結(jié)構(gòu)。每個卷積層都附帶一個池化層(4x2).最終模型為一個11層的卷積神經(jīng)層加時間遞歸層的學(xué)習(xí)模型。[0057] 其中模型的關(guān)鍵參數(shù)如下：[0058] 卷積層卷積核數(shù)量:32/64/128/64[0059] 卷積層卷積核核大小:8[0060] 卷積層卷積核移動步長:8[0061] 池化層移動步長:2[0062] 池化層池大小:4[0063] 時間遞歸層神經(jīng)元數(shù)量:64。[0064] 所述的模型的損失函數(shù)公式：[0065][0066] 其中yi是訓(xùn)練數(shù)據(jù)中標識的實際距離與角度， 是模型預(yù)測的距離與角度，模型通過對式(1)的函數(shù)迭代求最小值，以達到訓(xùn)練模型參數(shù)的目的。[0067] 訓(xùn)練經(jīng)過實際積累了8萬條訓(xùn)練數(shù)據(jù)對模型進行訓(xùn)練,將損失函數(shù)的誤差降低到距離1.0米以內(nèi)，角度30度角以內(nèi)。[0068] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的礦用電鏟精準定位系統(tǒng)通過對安裝在鏟車上的慣導(dǎo)傳感器(加速度計，陀螺儀等)和北斗GPS定位模塊的數(shù)據(jù)采集與這些數(shù)據(jù)與鏟車位置數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，直接推導(dǎo)出鏟車的移動距離與方向，從而在位置數(shù)據(jù)不可用的情況下，依舊可以通過慣導(dǎo)數(shù)據(jù)來衡量，預(yù)測鏟車的實際運行位置及軌跡，采用了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭配時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的回歸模型，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來提取輸入信號的特征值，時間遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用來對提取的特征值進行時序分析，把多層的卷積網(wǎng)絡(luò)層的輸出作為時間遞歸層的輸入，從而用以提高模型的訓(xùn)練速度，系統(tǒng)用了4層卷積層加雙時間遞歸層的結(jié)構(gòu)，每個卷積層都附帶一個池化層(4x2)，最終模型為一個11層的卷積神經(jīng)層加時間遞歸層的學(xué)習(xí)模型，通過GPS和慣導(dǎo)組合計算，采用深度學(xué)習(xí)的計算方法，消除電鏟裝車的擺動，研究實際的運行軌跡，通過大量采集實時數(shù)據(jù)不斷訓(xùn)練，把運行軌跡計算描述出來，實現(xiàn)精確定位，精準配礦。[0069] (6)工控計算機根據(jù)訓(xùn)練模型參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集和信號處理，通過模型的損失函數(shù)公式計算出電鏟每10分鐘所在的位置和作業(yè)方向，并將該經(jīng)緯度數(shù)據(jù)由無線網(wǎng)絡(luò)上傳到生產(chǎn)服務(wù)器；[0070] (7)生產(chǎn)服務(wù)器把10分鐘所在的位置和作業(yè)方向存在數(shù)據(jù)存儲中，并且，將所在位置標注在X，Y平面坐標圖上，并且按距離100米方格框顯示實際位置，并且每班生產(chǎn)每臺電鏟生產(chǎn)一個作業(yè)距離和作業(yè)方向圖表；[0071] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(2)中，基于MEMS傳感器物體的運動參數(shù)進行解算并對其相關(guān)精度誤差進行分析，具體步驟包括：[0072] a、研究低精度MEMS傳感器的特性和適用條件，提高低精度MEMS傳感器的測量精度，減小誤差；[0073] b、建立誤差模型，并以該模型為基礎(chǔ)進行誤差校準補償實驗，提高傳感器精度，希望能運用傳感器準確測量運動體的姿態(tài)位置信息；[0074] 慣導(dǎo)模塊使用前，需要對模塊進行校準，保證傳感器的主準確測量。慣導(dǎo)模塊的校準包括陀螺儀校準、磁場校準和高度置0。陀螺儀校準用于去除陀螺儀測量的零偏。模塊靜止時，如果角速度數(shù)字不在0°/s附近，則需要重新對陀螺儀進行校準。通過陀螺儀校準軟件操作后，等待待讀出來的數(shù)據(jù)穩(wěn)定下來以后，表示完成校準。然后由配置軟件將零偏數(shù)據(jù)保存至模塊內(nèi)部FLASH中，以便掉電保存。此后，靜止狀態(tài)下，陀螺儀的輸出將回到0°/s附近。[0075] c、對加速度傳感器進行的校準補償，減小加速度傳感器輸出誤差，提高傳感器精度，使傳感器輸出數(shù)據(jù)更為準確可靠；[0076] d、讀取傳感器中的北斗GPS定位模塊經(jīng)緯度，提供校準參數(shù)；[0077] 每個班讀取一次北斗GPS定位數(shù)據(jù)，進行校正，形成模型校正誤差參數(shù)，不斷校準，每次計算的誤差都是計算的重要環(huán)節(jié)。[0078] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(4)中，基于慣性導(dǎo)航模塊的電鏟定位原理，具體步驟包括：[0079] a、主動式定位(Activepositioning)原理，見圖5，它是通過對電鏟運動的位移和角度進行采集和計算從而確定電鏟的位置。它的定位原理很簡單：如已知移動載體的初始坐標(x0，y0，θ0)，利用測得的移動位移和角度計算出目標移動之后的坐標(x1，y1，θ1)在經(jīng)過不斷的迭代計算之后，最終獲得移動目標的運動軌跡。[0080] 主動式定位由于其定位原理簡單可靠，成本低廉，其定位精度主要受自身定位系統(tǒng)設(shè)計以及定位元件精度影響，受外界環(huán)境因素干擾較小，所以特別適合小范圍、低成本以及復(fù)雜環(huán)境下的定位需求，具有很高的應(yīng)用前景和研究價值。[0081] b、電鏟定位(Activepositioning)原理，見圖6，它區(qū)別于被動式定位，不依靠外界定位設(shè)備的輔助而是只通過對電鏟自身運動的位移和角度進行采集和計算從而確定電鏟的位置。[0082] 已知定位目標的初始坐標(x0，y0)，如果測得的其移動位移[0083] S1和角度Q1，則利用式(2.2)即可計算出目標移動之后的坐標(x1，y1)。[0084][0085] 再經(jīng)過不斷的迭代計算，就獲得定位目標的移動軌跡和位置坐標。[0086] c、根據(jù)以上移動軌跡和位置坐標，畫出電鏟運行軌跡。[0087] 由于電鏟的震動和干擾，以及慣性導(dǎo)航模塊本身也有干擾、環(huán)境干擾、震動干擾和電磁干擾等，造成電鏟方向定位的難度，需要通過采用軟件濾波排除處理，保證電鏟的距離測量可以達到3％。[0088] (8)各管理者通過公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)計算機查詢每臺電鏟現(xiàn)在所在位置，每天、每班電鏟移動距離和位置，包括具體作業(yè)方向、起始和最終位置信息。[0089] 上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。