基于测距值二次重构的弯曲巷道目标定位方法

作     者：孙继平 蒋恩松 SUN Jiping;JIANG Ensong

作者机构：中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801800) 国家自然科学基金资助项目(51674269) 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2018年第43卷第1期

页      码：287-294页

摘      要：在矿井地下巷道环境下,多径效应和非视距信号会造成TOA测距精度大幅下降。针对这一问题,在研究井下巷道扩频测距偏差产生机制的基础上,发现非视距信号与视距信号在接收端有相似的时延统计规律,据此,提出了一种适用于弯曲巷道的基于测距值二次重构的定位方法,由于矿井巷道的位置、走向是已知的,为巷道内移动目标的位置估计带来了许多有利的空间约束,因此,方法充分利用了巷道的位置信息,首先对弯曲巷道的NLOS测距值进行第1次重构以获得移动目标与相应基站直线距离的估计值,利用此重构值建立观测方程;接着第2次重构将观测方程的解点投影到巷道空间,获得位置估计点;最后,设计卡尔曼滤波器进一步优化位置估计点的定位精度,从而实现在更为一般的曲线巷道下的定位。仿真结果表明,方法在平均曲率为0~0.30的弯曲巷道中具有较为理想的定位精度;进而在平均曲率为0.192的某地铁人行弯曲通道所做的实测实验显示,方法定位均方根误差为0.891 m,误差累积分布理想,适用于井下人员精确定位。

主 题 词：弯曲巷道 定位 非视距 卡尔曼滤波 重构 扩频测距 

学科分类：08[工学] 081101[081101] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2017.0691

馆 藏 号：203282419...