天津科技大学黄喆获国家专利权
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龙图腾网获悉天津科技大学申请的专利一种基于双矢量的煤矿掘进机姿态测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115839698B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211096374.9，技术领域涉及：G01C1/00；该发明授权一种基于双矢量的煤矿掘进机姿态测量方法是由黄喆;徐叶倩;祝凤娟;沈小玲;赵世艺;李佳雄;王浩森设计研发完成，并于2022-09-08向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于双矢量的煤矿掘进机姿态测量方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于双矢量的煤矿掘进机姿态测量方法，所述姿态测量方法基于倾斜仪、双目相机和激光器，所述倾斜仪、双目相机设置在掘进机上；所述激光沿隧道设计轴线，步骤1、倾斜仪坐标系s下，按照所述倾斜仪输出的x、y轴建立重力矢量模型gs；步骤2、通过所述双目相机与激光器，在左相机坐标系c下计算光矢量，并通过坐标系变换，计算建立倾斜仪坐标系s下光矢量模型；步骤3、根据所述重力矢量模型和所述光矢量模型通过双矢量定姿算法计算施工坐标系n与倾斜仪坐标系s之间的姿态变换矩阵；本发明对掘进机姿态测量无数据漂移和误差累积，不需初始对准，具有测量精度高、成本低、受现场干扰小的优点。
本发明授权一种基于双矢量的煤矿掘进机姿态测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于双矢量的煤矿掘进机姿态测量方法，所述姿态测量方法基于倾斜仪、双目相机和激光器，所述倾斜仪、双目相机设置在掘进机上；所述激光器沿隧道设计轴线，其特征在于：所述姿态测量方法包括如下步骤：步骤1、倾斜仪坐标系s下，按照所述倾斜仪的x、y轴输出建立重力矢量模型gs： 其中：重力矢量的俯仰角β”和滚转角γ”；步骤2、在所述双目相机中的左相机坐标系c下计算光矢量，并通过坐标系变换，计算建立倾斜仪坐标系s下光矢量模型： 其中：为旋转矩阵，lc为左相机坐标系下的光平面交线；步骤3、根据所述重力矢量模型和所述光矢量模型建立参考坐标系d，通过双矢量定姿算法解算倾斜仪坐标系与施工坐标系之间的姿态变换矩阵，从而得到掘进机在施工坐标系n下的姿态角，包括方位角α、俯仰角β和滚转角γ： 其中：为施工坐标系n与倾斜仪坐标系s之间的姿态变换矩阵。
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