[發明專利]井下煤礦人員實時無線定位方法

有效

• 申請號: 200710171812.2
• 申請日: 2007-12-06
• 公開（公告）號: CN101187702A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 施惠昌;沈明華;趙佐平;田金鵬
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04Q7/38
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 何文欣

1.一種井下煤礦人員實時無線定位方法，其特征在于采用移動節點與信標節點相互配合，移動節點置于礦工所戴礦帽的內部在礦井坑道內固定信標節點，定位算法采用基于無線節點射頻信號強度的分布式實時定位方法或接收信號功率指標RSSI與實際距離之間的轉換方法，從而產生較為準確的定位結果，并利用無線網絡傳輸至井上數據庫進行存儲。

2.根據權利要求1所述的井下煤礦人員實時無線定位方法，其特征在于所述的基于無線節點射頻信號強度的分布式實時定位方法為坑道內一維定位算法，具體步驟如下：

a.以收到的信標節點的數據填寫二維矩陣，第一行為所收到的信標節點的X坐標值，第二行為該待測節點與所收到信標節點之間的距離值，該值從RSSI值換算得來，該二維矩陣的列數即為該待測節點所能接受到得信標節點總數；

b.按照上述二維矩陣中所有X坐標得大小對二維矩陣進行從小到大的重新排序，并將對應的距離值也做相應的排序；

c.作誤差函數：

E=1NΣi=1N(|X-xi|-di)2,]]>

上式中E為平均誤差值，N為接受到的信標總數，x_i為信標坐標，d_i為信標與待測節點距離值，X即為所要求解的待測節點坐標值；

為使平均誤差值E最小，則對誤差函數求導后

令dEdX=0,]]>則有：X=1N(Σi=1Nxi+Σi=1Nd|X-xi|dXdi)]]>

d.對出現在應有范圍之外的解，取所有能夠接受的信標端點坐標值，代入誤差函數，取使E函數最小的信標點值作為X的估計值。因為極小值在定義域外的情況說明極值點應該在信標端點上。

e.對估計X坐標作以0.5為權值與前一次計算的X坐標作線性濾波，從而得到待測節點的最終估計X坐標值。

3.根據權利要求1所述的井下煤礦人員實時無線定位方法，其特征在于所述的在礦井坑道內固定信標節點的布設方法是根據掘井面的坑道的自身特點，信標節點只能布設在挖煤坑道的支撐面一側，但不能緊貼坑道壁布設，每隔有效距離放置一個，保證在一個節點通信范圍內至少能夠有兩個節點與它進行通信。