一种煤矿巷道中基于到达角的定位方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种煤矿巷道中的目标定位方法，特别是一种煤矿巷道中基于到达角 的定位方法。
技术介绍
移动目标定位对于实现煤矿井下的人员精细化管理、保障生产安全具有重要的意 义，是实现人员感知的前提、设备感知的基础、灾害感知的关键，人员定位系统业已成为煤 矿六大系统中最为重要的系统之一。 从定位方法看，可以将目标定位分成基于测距和非测距两大类。基于测距的方法 通过测量节点间点到点的信号强度、时间、时间差或角度，来直接或者间接确定节点位置， 这些方法就是常见的信号接收强度指示（RSSI)、到达时间（TOA)、到达时间差（TDOA)，以及 到达角度（AOA)。这类方法计算相对复杂、成本较高。而基于非测距的方法则根据网络连通 性等信息实现定位，依赖于网络拓扑和节点之间的邻域关系确定未知节点的位置，虽然在 成本、功耗等方面具有一定优势，但是定位精度较低。 从已有的定位系统来看，GSM通信系统、CDMA通信系统和GPS定位系统这些地面常 用的手段无法直接用于煤矿井下。而现有的煤矿定位系统多数基于WiFi或者RFID等手段， 没有充分考虑到矿井的拓扑特点，定位精度通常在10米以上；部分系统存在严重的漂移现 象，目标定位结果甚至到达了巷道之外，进入了煤壁之中。 因此，现在迫切需要设计顾及到煤矿井下定位特殊性的定位方法，在不明显增加 计算复杂度的情况下使得定位精度大幅提闻，并抑制定位漂移。 本专利技术在目前成熟的信号到达角精确测量方法的基础上，提出一种基于到达角的 定位方法。本专利技术可以克服非视距、多径衰落的影响，尤其适用于煤...
【技术保护点】
一种煤矿巷道中基于到达角的定位方法，其特征是：将基站沿巷道顶板中线布置，移动目标携带未知节点在巷道中行进，期间周期性的广播移动无线电信号，该信号包含了与移动目标通信的前一基站的位置信息，记为privious；基站测得信号的到达角θ，将其和未知节点发送的privious信息存到自己的缓存中，随后连同节点的当前状态信息(state)一起组成数据包发送给地面定位操作系统；根据公式UB'＝h/tanθ找出未知节点的2个可能的坐标，式中U为未知节点，B'为基站B在巷道底板上的投影点；利用坐标筛选方法，从2个坐标点中筛选出正确的坐标作为未知节点坐标；具体步骤如下：(1)移动目标携带未知节点在巷道中行进，期间周期性的广播移动无线电信号，该信号包含了与移动目标通信的前一基站的位置信息，记为privious；(2)基站测得信号的到达角θ，将其和未知节点发送的privious信息存储到自己的缓存中，随后连同节点的当前状态信息(state)一起组成数据包发送给地面定位操作系统；数据包格式如下：基站ID节点IDpriviousstateθ(3)根据公式UB'＝h/tanθ，找出未知节点的2个可能的坐标；(4)...
【技术特征摘要】
1. 一种煤矿巷道中基于到达角的定位方法，其特征是：将基站沿巷道顶板中线布置， 移动目标携带未知节点在巷道中行进，期间周期性的广播移动无线电信号，该信号包含了 与移动目标通信的前一基站的位置信息，记为privious ;基站测得信号的到达角0，将 其和未知节点发送的privious信息存到自己的缓存中，随后连同节点的当前状态信息 (state) -起组成数据包发送给地面定位操作系统；根据公式UB' =h/tan0找出未知节 点的2个可能的坐标，式中U为未知节点，B'为基站B在巷道底板上的投影点；利用坐标筛 选方法，从2个坐标点中筛选出正确的坐标作为未知节点坐标；具体步骤如下： (1) 移动目标携带未知节点在巷道中行进，期间周期性的广播移动无线电信号，该信号 包含了与移动目标通信的前一基站的位置信息，记为privious ; (2) 基站测得信号的到达角0，将其和未知节点发送的privious信息存储到自己的缓 存中，随后连同节点的当前状态信息（state) -起组成数据包发送给地面定位操作系统； 数据包格式如下：(3) 根据公式UB' = h/tan 0 ,找出未知节点的2个可能的坐标； (4) 利用坐标筛选方法，从2个坐标点中筛选出最适合的坐标作为未知节点坐...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡青松，曹灿，丁一珊，张申，吴立新，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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