發(fā)布時間：2021-10-22 14:43

　　針對礦山井下環(huán)境復(fù)雜,存在非視距（NLOS）傳播以及多徑現(xiàn)象,以及對人員和設(shè)備的定位精度要求高等現(xiàn)象,而傳統(tǒng)的基于距離的無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù),如RFID射頻識別技術(shù)、WiFi定位技術(shù)等存在傳輸距離短、抗多徑效應(yīng)差、定位精度低等問題。在對現(xiàn)有的礦山井下目標(biāo)定位技術(shù)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,提出了一種基于超寬帶技術(shù)的礦山井下聯(lián)合無線定位方法。在發(fā)射與接收臺之間采用超寬帶UWB技術(shù),采用粒子濾波算法進行位置估計,并用TDOA/RSS聯(lián)合技術(shù)獲得的觀測信號對位置進行修正。實驗結(jié)果表明,與傳統(tǒng)單一的井下定位技術(shù)相比,基于粒子濾波的TDOA/RSS聯(lián)合定位技術(shù)降低了多徑和NLOS對井下目標(biāo)定位精度的影響,提高了井下定位精度。本聯(lián)合技術(shù)在具有更低成本、易實現(xiàn)的情況下,能夠達到更高的定位精度。 

【文章來源】：西安科技大學(xué)學(xué)報. 2020,40(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

煤礦井下定位系統(tǒng)示意圖

為了驗證改進算法的功能,筆者進行了仿真。實驗的硬件環(huán)境為臺式電腦(Intel Core i5處理器、4 GB內(nèi)存),實驗環(huán)境為MATLAB 2016b,用IEEE802.15.4a作為信道仿真模型,采用其CM7和CM8信道,它的沖擊響應(yīng)如圖2所示。從CM7和CM8信道沖擊響應(yīng)仿真圖中可以看出,CM7信道中幾乎接近理想的高斯、線性系統(tǒng)。而CM8信道類似于高度非線性、非高斯系統(tǒng)。煤礦井下環(huán)境比較惡劣,NLOS和非高斯噪聲比較突出,因而采用CM8信道模擬煤礦井下環(huán)境,進行仿真驗證。

從圖3和圖4的仿真結(jié)果中可以看出,TDOA/RSS定位算法與與單一的TDOA的算法相比較,在假設(shè)測量數(shù)據(jù)誤差相等的情況下,TDOA/RSS定位算法的定位精度明顯優(yōu)于TDOA算法,而且TDOA/RSS定位算法的標(biāo)準(zhǔn)偏差也比通常的TDOA算法要小。圖4 TDOA/RSS與TDOA標(biāo)準(zhǔn)偏差

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于粒子群優(yōu)化的煤礦井下機器人FASTSLAM算法研究[D]. 許鵬程.煤炭科學(xué)研究總院 2017



本文編號：3451313