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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种基于定位与姿态融合的单轨吊悬挂链监测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：CN121163461B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03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：202511705030.7，技术领域涉及：G01B21/32；该发明授权一种基于定位与姿态融合的单轨吊悬挂链监测方法是由江帆;倪云;朱真才;周公博;彭玉兴;卢昊;李悦;周坪;闫晓东;汤帅设计研发完成，并于2025-11-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于定位与姿态融合的单轨吊悬挂链监测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于定位与姿态融合的单轨吊悬挂链监测方法，属于井下单轨吊安全监测技术领域，步骤包括：在驱动轮安装编码器、在悬挂链关键链节部署IMU监测点，基于统一时间基准同步采集脉冲序列与惯性数据；通过里程计运动学模型解算定位数据，结合链节姿态估计模型解算姿态角；采用扩展卡尔曼滤波算法融合定位与姿态数据，生成融合状态向量；计算链节位置与姿态偏移量，通过位移与角度阈值判定形变点，并基于连续形变点区域分析触发线性变形或扭曲变形报警。本发明方法通过高频定位与姿态数据跨域融合，实现了对悬挂链形变的高精度、实时监测，抗干扰能力强，无需中断运输作业，有效提升了安全监测效率与可靠性。

本发明授权一种基于定位与姿态融合的单轨吊悬挂链监测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于定位与姿态融合的单轨吊悬挂链监测方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、在单轨吊驱动轮安装编码器，并在悬挂链关键链节部署IMU监测点，基于统一时间基准采集编码器输出的脉冲序列和IMU监测点的三轴加速度、角速度及磁场原始数据； S2、基于编码器输出的脉冲序列建立里程计运动学模型，解算单轨吊系统的定位数据，包括三维位置信息和三轴速度信息； S3、基于IMU监测点的三轴加速度、角速度及磁场数据，建立链节姿态估计模型，解算各链节的姿态角数据，包括俯仰角、横滚角和航向角； S4、通过扩展卡尔曼滤波算法融合单轨吊系统的定位数据与各链节的姿态角数据，生成悬挂链节融合状态向量，过程包括： 定义融合状态向量：；其中，为链节的三维位置坐标，为三轴速度分量，，，分别为链节的横滚角、俯仰角和航向角； 状态预测方程注入链节运动约束： ； 其中，为里程计运动学状态转移函数，为时刻的融合状态向量，为约束权重因子，为链节铰接姿态雅可比矩阵，为当前链节与前一链节姿态角差值； 观测更新： ； 其中，为观测向量，为单位观测矩阵，为卡尔曼增益； S5、基于融合状态向量进行悬挂链形变分析，计算各链节的位置偏移量与姿态偏移角，过程包括： 对于第个链节，位置偏移矢量为： ； 其中，为当前融合状态向量中的链节三维坐标，为链节设计的标定位置，为三维位置偏移量； 链节姿态偏移矢量为： ； 其中，为当前融合状态向量中的链节姿态角，为链节初始标定姿态角，为链节姿态角偏移量； S6、基于所述位置偏移量和姿态偏移角进行形变阈值判定，将各链节的位置偏移量分别与位移阈值比较，将各链节的姿态偏移角分别与角度阈值比较，并根据阈值判定结果标记位置形变点与姿态形变点； S7、对连续标记的形变点进行区域分析，若连续三个链节均被标记为位置形变点，则触发线性变形报警；若连续三个链节同一姿态角均被标记为姿态形变点，则触发扭曲变形报警。

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