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
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 弯曲巷道 定位 非视距 卡尔曼滤波 重构 扩频测距
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 页码范围: 287-294
• 页数: 8页
• 分类号: TP655
• 字数: 7788字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2017.0691

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.