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题名矿井动目标精确定位技术及优化方法研究
被引量：3
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作者
郑学召
严瑞锦
蔡国斌
王宝元
何芹健
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机构
西安科技大学安全科学与工程学院
西安交通大学能源与动力工程学院
淄矿集团矿山救护大队正通中队
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第2期14-22,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52174197)
陕西省应急管理领域科技信息化专项课题(2021HZ1130)。
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文摘
现有矿井动目标定位系统存在井下无线信号传输衰减严重、非视距误差较大、井下电磁环境复杂、动静目标感知范围广、多系统信息融合联动性强等问题,目前针对矿井动目标精确定位技术及优化方法的研究未全面分析动目标精确定位服务的特点和技术要求,且缺少主流与新兴定位技术的全面对比。针对上述问题,分析了常用信号传输技术和定位测距方法在矿井动目标精确定位系统中应用的优缺点,指出无线电定位技术是较为适合、可行的矿井动目标精确定位技术。从信号防碰撞技术、误差消除方法、定位结果优化方法和融合定位技术4个方面分析了我国矿井动目标精确定位优化方法的研究现状,总结了存在的问题:①信号防碰撞算法的综合性仍需改进。②测距误差控制手段的高效性有待提升。③融合定位方法在生产现场中应用尚不成熟。④系统的应急救援辅助作用未充分发挥。针对现有技术的不足,展望了矿井动目标精确定位技术的发展趋势:①研究动态环境下信号冲突机制和冲突后恢复机制,设计综合信号防碰撞方案。②研究精确、高效、经济的测距误差控制方案,节约通信成本。③设计多种定位方法深度融合的动态定位方案,提升系统的可靠性、灵活性和应用性。④研究多系统联动方案及极端情况下应急通信与定位恢复机制,充分发挥系统在应急救援中的作用。
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关键词
智慧矿山
矿井动目标精确定位
信号防碰撞
融合定位方法
应急救援
定位恢复
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Keywords
intelligent mine
precise positioning of mine moving target
signal anti-collision
fusion positioning method
emergency rescue
positioning recovery
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分类号
TD676
[矿业工程—矿山机电]
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题名基于UWB与PDR的井下人员融合定位方法
- 2
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作者
贾宇涛
李冠华
潘红光
陈海舰
魏绪强
白俊明
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机构
国能神东煤炭集团有限责任公司
中煤科工集团常州研究院有限公司
西安科技大学电控学院
西安市电气设备状态监测与供电安全重点实验室
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第6期96-102,135,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFC3009800)
国家自然科学基金项目(61603295)
+1 种基金
西安市科技计划项目(23ZDCYJSGG0025-2022)
陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2022KXJ-38)。
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文摘
现有超宽带(UWB)与行人航位推算(PDR)融合定位方法大多忽略了非视距(NLOS)环境下的定位误差校正,以简单的阈值划分作为NLOS环境判断依据,而阈值划分在很大程度上与定位场景及场地大小相关。针对上述问题,提出一种考虑NLOS环境的基于UWB与PDR的井下人员融合定位方法。首先,利用UWB技术进行井下人员位置解算,通过三边定位算法得到人员初步位置后,使用最小二乘法对位置进行优化,通过多项式拟合实现NLOS环境下基站和标签之间实际值和测量值之间的拟合,减小NLOS环境下的测距误差,提高定位精度。其次,采用PDR算法对步态进行识别和分析,PDR算法使用惯性导航传感器采集的步态数据,通过步态识别、步长估计和方向估计,实现目标位置的更新;然后,通过卷积神经网络(CNN)-长短期记忆(LSTM)网络分析信道脉冲响应(CIR)特征,实现视距(LOS)/NLOS识别,解决NLOS环境判断存在场景限制的问题;最后,根据LOS/NLOS识别结果确定融合系数,实现UWB和PDR定位结果融合。测试结果表明:多项式拟合后UWB平均测距误差降低0.59 m;LOS/NLOS识别的平均准确率为95.3%,召回率和F1分数均在90%以上,验证了CNNLSTM具有较好的识别效果;融合定位方法的平均误差为0.31 m,较UWB降低1.57 m,较PDR降低1.41 m。
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关键词
井下人员定位
UWB
行人航位推算
PDR
融合定位
非视距环境
最小二乘法
多项式拟合
CNN-LSTM
LOS
NLOS
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Keywords
underground personnel positioning
UWB
pdestrian dead reckoning
PDR
fusion positioning
non line of sight environment
least squares method
polynomial fitting
CNN-LSTM
LOS
NLOS
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分类号
TD655.3
[矿业工程—矿山机电]
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题名BDS/GPS伪距差分改正数3种内插方法的比较
被引量：6
- 3
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作者
周万振
秘金钟
李得海
方书山
陈振
余梦洋
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机构
山东科技大学测绘科学与工程学院
中国测绘科学研究院
青岛市勘察测绘研究院
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出处
《导航定位学报》
CSCD
2017年第2期79-85,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(41304030)
科技部863计划项目(2015AA124001)
+3 种基金
国家重点研发计划项目(2016YFB0502105
2016YFB0501801)
北斗分析中心资助项目(GFZX0301040308-06)
中国测绘科学研究院基本科研业务费项目(7771604)
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文摘
针对BDS/GPS融合伪距差分定位中,利用基准站改正数生成用户伪距改正数的各内插方法效率易受用户与基准站距离远近、基准站数量等因素影响的问题,分析当基准站数不同时,反距离权重插值法、线性内插法和低次曲面模型法等3种内插方法用于BDS/GPS融合伪距差分时的定位效率和精度,并提出适合BDS/GPS融合伪距差分定位的最优内插方法。实验结果表明,当用户附近可利用的基准站数不少于3站,采用离用户较近的3个基准站构成多边形网且用户在多边形网内时,利用反距离权重插值法或线性内插法生成伪距改正数来进行BDS/GPS融合伪距差分定位,所获得的定位效率和精度更优。
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关键词
BDS/GPS融合伪距差分定位
反距离权重插值法
线性内插法
低次曲面模型法
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Keywords
BDS/GPS fusion pseudo-range differential positioning
inverse distance weighted interpolation method
linear interpolation method~ low-order surface model
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分类号
P228
[天文地球—大地测量学与测量工程]
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