煤矿地下毫米波雷达点云成像与环境地图导航研究进展
煤矿地下环境的感知与导航是煤矿智能化信息技术领域的核心课题，其研究成果对于推动煤矿无人化、自动化和智能化生产具有至关重要的意义。近年来，毫米波雷达技术在地下环境下的应用得到了快速的发展，尤其是在实现煤矿机器人自主导航方面。
毫米波雷达与激光雷达相比较，具有低成本和较强抗干扰能力的特点，并且随着软硬件技术的日益成熟，毫米波探测和通讯技术在多个领域的应用变得越来越广泛。毫米波雷达产生的三维点云数量虽然相对较少，但其特点适合于地下环境的探测。此外，5G技术的高速率、低延迟和高带宽特性，为无线电通讯技术带来了革命性的变化，使得毫米波雷达在地下环境的应用中更加受到关注。
毫米波雷达在地下环境中的应用面临诸多挑战，例如高分辨率成像中的稀疏特征提取问题、稀疏点云的处理策略与算法评估，以及深度学习在毫米波稀疏点云处理方面的研究现状与发展方向。毫米波雷达在点云成像技术基础上，与同步定位与地图构建（SLAM）技术相结合，为煤矿机器人提供了全新的自主导航解决方案。
毫米波雷达技术与SLAM技术的结合，使得机器人能够在复杂多变的地下环境中实现定位与地图构建，进行路径规划和避障，提高了煤矿作业的安全性和生产效率。随着毫米波雷达技术的持续进步和深度学习算法的不断优化，其在煤矿环境下的应用前景将更加广阔。
目前，国内在毫米波雷达和SLAM领域的研究不断深入，取得了许多有代表性的成果。本综述不仅系统总结了当前煤矿机器人自主导航技术面临的问题，还概述了国内外毫米波成像技术的最新进展，以及地下环境毫米波雷达模块组通讯与信号获取方法等关键技术。此外，本文还探讨了稀疏点云处理策略，评估了相关算法在不同环境下的应用现状，并展望了未来煤矿复杂环境下毫米波通讯与导航的新应用。
关键词包括毫米波雷达、地下采矿、3D成像、同步定位与地图构建、稀疏点云和深度学习。这些关键词指向了目前该领域研究的核心技术点和未来的发展方向。
在煤炭安全高效综采理论、技术与装备的创新与实践方面，煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。异步测时矿井人员精确定位方法、5G技术在煤矿智能化中的应用、煤矿机器人体系及关键技术、智能工作面多参量精准感知与安全决策关键技术、智慧矿山边缘云协同计算技术架构与基础保障等，都是当前智慧煤矿建设中不可或缺的组成部分。这些技术的进步和发展，为实现智慧煤矿2025情景目标和发展路径提供了坚实的技术基础。
随着煤矿智能化水平的不断提升，预计未来将有更多创新技术被开发出来，为煤矿安全高效生产提供更加可靠的保障，同时也将对煤矿工人的作业环境和工作方式产生深远的影响。
