Des systèmes de navigation de précision pour une exploitation minière autonome

L'intégration de technologies de pointe telles que la 5G, l'intelligence artificielle (IA) et l'internet des objets (IoT) stimule l'innovation dans tous les secteurs. Dans le secteur minier, la technologie de conduite autonome révolutionne les opérations, les systèmes de positionnement et de navigation de haute précision jouant un rôle crucial pour assurer la sécurité et l'efficacité opérationnelle. Ces systèmes fournissent des données de position, d'attitude, de vitesse et de synchronisation (PAVT) en temps réel, essentielles pour les systèmes autonomes fonctionnant dans des environnements complexes et dynamiques.

Aujourd'hui, les camions de transport autonomes sont déployés à grande échelle, ce qui marque une étape importante dans le développement d'écosystèmes miniers intelligents. Cependant, les opérations minières présentent des défis particuliers, notamment des conditions difficiles, un terrain accidenté et une circulation dense. Pour les surmonter, des solutions intégrées de navigation GNSS + inertielle sont essentielles, car elles offrent la précision et la fiabilité nécessaires pour soutenir les applications minières autonomes de la prochaine génération.

Flotte de camions miniers sans pilote EACON

Faire progresser l'exploitation minière intelligente grâce à des efforts de collaboration

Navigation de précision pour les camions autonomes

Ces dernières années, le capteur GNSS/INS CGI-610 de CHCNAV s'est imposé comme une innovation clé dans l'industrie des camions de transport autonomes. Grâce à son partenariat avec Eacon, un leader de la technologie des véhicules miniers sans conducteur, CHCNAV soutient la transformation des opérations minières intelligentes.

Un exemple notable est celui d'un site minier à grande échelle dans la région de Zhundong, au Xinjiang, en Chine. Sur ce site, plus de 200 camions de transport autonomes - chacun pesant plus de 100 tonnes - sont équipés du système CGI-610. Ces véhicules effectuent des tâches telles que le chargement, le transport et le déchargement avec une précision remarquable, ce qui améliore considérablement l'efficacité des opérations minières.

Des camions sans conducteur pour un transport hautement automatisé dans la mine

Système de navigation intégré CGI-610

Des performances robustes dans des environnements extrêmes

Les environnements miniers tels que ceux de la région de Zhundong présentent de nombreux défis, notamment des températures extrêmes, des niveaux de vibration élevés, une circulation intense et une poussière omniprésente. Le système CGI-610 est conçu pour répondre à ces conditions :

• Résistance à la température: Il fonctionne de manière fiable dans une plage de -40°C à 70°C, garantissant des performances constantes dans des climats saisonniers difficiles.

• Résistance aux chocs et aux vibrations: Incorpore une technologie anti-vibration pour maintenir la stabilité dans des conditions d'impact élevé.

• Durabilité: Conçu selon les normes IP67, il offre une protection robuste contre la poussière et les infiltrations d'eau.

CHCNAV CGI-610

Permettre un positionnement de haute précision pour des opérations fiables

Les sites miniers sont des environnements intrinsèquement complexes pour les récepteurs GNSS en raison de facteurs tels que :

• Obstruction du signal et effets de trajets multiples Dans les mines à ciel ouvert, les bords de puits imposants, les parois abruptes à l'intérieur des puits profonds et les équipements de grande taille peuvent obstruer de manière significative les signaux GNSS, empêchant les récepteurs de capturer simultanément les signaux d'un nombre suffisant de satellites, réduisant ainsi la précision du positionnement. En outre, des effets de trajets multiples se produisent lorsque les signaux GNSS se réfléchissent sur les bords de la fosse, les roches de surface ou les équipements métalliques, entraînant des retards de signaux et des erreurs de direction qui compromettent encore davantage la précision du positionnement.

• Visibilité limitée des satellites La topographie unique des puits de mine, en particulier dans les zones opérationnelles profondes ou étroites, limite considérablement les régions visibles du ciel, réduisant ainsi le nombre de satellites que les récepteurs peuvent observer. Le positionnement GNSS nécessite généralement des signaux provenant d'au moins quatre satellites et, dans les mines, les signaux à faible angle d'élévation sont plus susceptibles d'être obstrués et de subir des interférences. Ce défi est d'autant plus important que l'environnement change de manière dynamique, par exemple lorsque la profondeur d'exploitation augmente, et que la visibilité peut encore diminuer.

Pour maintenir la précision dans les mines et autres environnements difficiles, le CGI-610 utilise plusieurs stratégies :

• Intégration GNSS/INS étroitement couplée Cette approche intègre profondément les données de mesure GNSS et inertielles, en utilisant non seulement les solutions de position et de vitesse dérivées du GNSS, mais aussi les observations brutes (p. ex. pseudo-distance et phase porteuse) combinées aux données de l'accéléromètre et du gyroscope de l'INS. Par exemple, lorsqu'un camion travaille au fond d'une mine à ciel ouvert, il peut recevoir à la fois des signaux GNSS directs et réfléchis, ce qui risque de perturber le récepteur et de réduire sa précision. En incorporant les données INS, le récepteur peut identifier les écarts significatifs entre certains signaux GNSS et la position attendue fournie par l'INS, ce qui permet d'affiner les résultats pour garantir la précision. En réalité, le processus est plus complexe et implique de traiter des questions telles que la dérive du capteur INS et l'atténuation des interférences dues aux vibrations au moyen d'algorithmes avancés.

• Réception de signaux GNSS multi-constellations Le CGI-610 et son dernier modèle, le CGI-830, peuvent recevoir des signaux provenant de plusieurs bandes et fréquences, en appliquant des algorithmes et des conceptions d'antennes sur mesure pour minimiser les erreurs causées par les réflexions dans les environnements miniers. Les signaux provenant de constellations multiples améliorent également la robustesse du positionnement GNSS, en particulier lorsque des parties du ciel sont obscurcies.

• Algorithmes anti-vibration Bien que le CGI-610 soit doté d'une conception physique anti-vibration, les conditions difficiles de l'exploitation minière et les vibrations inhérentes aux camions lourds peuvent encore avoir un impact sur les sorties des capteurs INS. Le CGI-610 résout ce problème en analysant les données des capteurs INS en temps réel, en identifiant automatiquement les niveaux de vibration et en ajustant de façon adaptative les poids des algorithmes afin d'obtenir une précision optimale dans des conditions difficiles.

Ces caractéristiques assurent une navigation ininterrompue dans les environnements d'exploitation les plus exigeants, ce qui contribue à la sécurité et à la fiabilité des camions miniers autonomes.

Optimisation de l'efficacité du transport et de l'accostage

Le système CGI-610 améliore la précision opérationnelle des camions de transport pendant les activités de transport et d'accostage. Ses capacités de navigation avancées soutiennent les processus clés qui favorisent l'efficacité des opérations minières :

• Accostage précis Le CGI-610 permet un accostage rapide et précis aux sites de déversement et aux stations de traitement des matériaux, réduisant ainsi les temps de cycle et optimisant l'efficacité du flux de travail.
• Transport ordonné En facilitant une navigation et une coordination rationalisées, le système permet un transport efficace des matériaux dans divers scénarios d'exploitation minière, y compris l'exploitation du charbon et des métaux.

Avec une précision de positionnement de l'ordre du centimètre, le CGI-610 améliore la manœuvrabilité des véhicules. Les camions équipés du système peuvent emprunter des chemins étroits, effectuer des manœuvres de déviation et exécuter des tâches de conduite complexes avec précision. Ces capacités contribuent à réduire les coûts d'entretien des routes et à accroître la polyvalence opérationnelle des camions miniers autonomes, leur permettant d'opérer sur une variété de terrains et de types de mines.

Processus de chargement automatisé

L'avenir de l'exploitation minière autonome

Des essais rigoureux au déploiement à grande échelle, le capteur GNSS/INS CGI-610 démontre constamment sa capacité à répondre aux exigences des camions de transport autonomes dans les opérations minières. Ses performances fiables garantissent un fonctionnement sûr, efficace et continu, même dans des conditions difficiles et sur des terrains complexes.

Le succès du système dans des projets tels que le site minier de Zhundong souligne sa valeur dans l'avancement des écosystèmes miniers intelligents. En offrant une navigation précise, un contrôle adaptatif et un rendement fiable, le CGI-610 a gagné la confiance des chefs de file de l'industrie et s'est imposé comme la pierre angulaire des opérations minières intelligentes.

Grâce à une innovation continue, la CHCNAV s'efforce de répondre aux besoins évolutifs des systèmes autonomes dans de nombreuses industries, permettant aux organisations de réaliser des opérations plus intelligentes, plus sûres et plus efficaces.

____

À propos de CHC Navigation

CHC Navigation (CHCNAV) développe des solutions avancées de cartographie, de navigation et de positionnement conçues pour accroître la productivité et l'efficacité. Au service d'industries telles que le géospatial, l'agriculture, la construction et l'autonomie, CHCNAV fournit des technologies innovantes qui permettent aux professionnels de se prendre en charge et de faire progresser l'industrie. Avec une présence mondiale dans plus de 140 pays et une équipe de plus de 2 000 professionnels, CHC Navigation est reconnue comme un leader dans l'industrie géospatiale et au-delà. Pour plus d'informations sur CHC Navigation [Huace:300627.SZ], veuillez consulter : www.chcnav.com