异步测时矿井人员精确定位方法

• 作者: 孙哲星 孙继平
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 矿井 人员定位 精确定位 异步测时 TOA TDOA TWR SDS-TWR
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 页码范围: 1464-1470
• 页数: 7页
• 分类号: TD76
• 字数: 5363字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0381

摘要

现有矿井人员定位方法定位误差大,难以满足煤矿事故救援、运输和机电事故防治等需求.为提高矿井人员定位精度,提出了异步测时矿井人员精确定位方法:在井下巷道中间隔一定距离安装定位分站,保证相邻分站可相互无线通信,定位卡可与两个邻近分站同时进行通信.任一定位发起分站向通信范围内的定位卡和相邻分站发送测距信号,相邻分站收到测距信号后也向定位卡发送测距信号,定位卡分别向定位发起分站和相邻分站回复应答信号.定位发起分站收到定位卡回复的应答信号后,计算收发测距信号时间.相邻分站收到定位卡回复的应答信号后,计算收发测距信号时间,并将其发送给定位发起分站.定位发起分站根据本分站和相邻分站收发测距信号时间、本分站与相邻分站间距和信号传输速度,计算出定位卡距本分站和相邻分站距离.异步测时法测距仅与分站收发测距信号时间有关,与信号强度无关,定位精度不受信号发送功率、接收灵敏度和信号传输衰减影响.异步测时法与定位卡时钟无关,大大降低了定位卡复杂度和成本,同时也不需要定位分站之间同步,降低了定位分站复杂度和成本.仿真实验表明,在时钟频率偏移相同等实验条件下,TWR和SDS-TWR等其他矿井人员精确定位方法的定位误差是异步测时法定位误差2倍以上.