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题名基于区域判定的超宽带井下高精度定位
被引量：12
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作者
方文浩
陆阳
卫星
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机构
合肥工业大学计算机与信息学院
安全关键工业测控技术教育部工程研究中心(合肥工业大学)
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出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2018年第7期1989-1994,共6页
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基金
国家重点研发计划专项(2016YFC0801804
2016YFC0801405)~~
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文摘
为满足煤矿井下对高精度定位日益增长的需求,应用高精度无线收发芯片DW1000,设计实现了一套基于超宽带(UWB)通信的井下定位基站与标签。为提高基站和标签之间的测距精度,采用非对称双边双向测距(ADSTWR)算法,抑制节点时钟偏移引起的测距误差;针对井下多基站定位中,标签的每一次定位都需广播请求帧而产生大量无效通信的问题,提出一种基于ADS-TWR的标签区域判定策略,使得标签只与所在区域基站通信便可完成定位,并引入标签的区域异常自检和区域校正机制,保证系统的高效稳定运行;在标签坐标解析阶段,采用三角形质心算法,在高精度测距基础上进一步提高定位精度,减少定位处理时间。实验结果表明:标签的定位精度在15 cm以内,满足井下高精度定位要求。
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关键词
超宽带
多基站
非对称双边双向测距
区域判定
井下定位
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Keywords
Ultra WideBand （UWB）
multi-anchor Asymmetric Double Sided Two-Way Ranging （ADS-TWR）
region determination underground localization
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分类号
TP393.09
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名煤矿井下UWB人员定位系统研究
被引量：32
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作者
张海军
孙学成
赵小虎
闫坤程
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机构
山煤国际能源集团股份有限公司煤业管理公司晋北分公司
矿山物联网应用技术国家地方联合工程实验室
中国矿业大学信息与控制工程学院
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第2期29-34,41,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0804404)。
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文摘
针对煤矿井下复杂环境中非视距(NLOS)干扰影响无线信号传输问题,设计了一种煤矿井下超宽带(UWB)人员定位系统。该系统采用带有回传帧机制的非对称双边双向测距算法进行测距,无需时钟同步,保证了测距精度;采用区域判定策略和区域校正策略划分定位区域,使得标签只与自身所在定位区域内基站通信实现定位,避免了定位过程中的大量无效帧问题,提高了定位效率;采用加权最小二乘法与无损卡尔曼滤波联合定位算法解算标签位置坐标,提高了定位精度;在基站中配置了备用电源,保证在断电情况下的应急供电;采用以太网与LoRa 2种通信方式,在以太网断线情况下以LoRa方式传输测距数据,保证了系统应急通信。测试结果表明:该系统具有较高的动静态定位精度,抗NLOS干扰能力较强;在基站断电或以太网断线情况下,系统能够实现一段时间内的应急通信。
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关键词
矿井人员定位
超宽带定位
抗非视距干扰
二维区域判别
非对称双边双向测距
加权最小二乘法
无损卡尔曼滤波
LoRa通信
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Keywords
mine personnel positioning
ultra wide band positioning
anti-non-line-of-sight interference
two-dimensional area discrimination
asymmetric double-sided two-way ranging
weighted least squares method
unscented Kalman filter
LoRa communication
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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