[發明專利]一種適用于煤礦井下目標的定位方法

有效

• 申請號: 201310580917.9
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103582120B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 華鋼;王永星;任榮;徐永剛;王書芹;蔣超;趙穎杰;黃冬勃;鄭琪;顧博聞
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;G01S5/02
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

1.一種適用于煤礦井下目標的定位方法，其特征在于，包括以下步驟：?

S1、將定位區域劃分成N個定位基準點i，其中N為大于0的整數；?

S2、對于每個定位基準點的“指紋特征”樣本RSSI_Sample進行采集；?

S3、將所采集的RSSI_Sample樣本值進行濾波，生成“指紋特征”；?

S4、基于S3中濾波后的“指紋特征”進行定位算法運算；?

S5、分析誤差和輸出結果。?

2.根據權利要求1所述的一種適用于煤礦井下目標的定位方法，其特征在于，所述步驟S1中定位區域的劃分100個定位基準點i；?

在煤礦井下巷道中，其中巷道長M米，錨節點AP分布在該洞的兩側，所述巷道中共用了AP1、AP2、AP3…APk的k個錨節點，長度平均分成100段，每段M/100米作為定位的基準點。?

3.根據權利要求1所述的一種適用于煤礦井下目標的定位方法，其特征在于，所述步驟S3中將所采集的RSSI_Sample樣本值進行濾波，所述濾波采用高斯濾波對采集到的RSSI值進行處理，經過高斯濾波后，RSSI值的取值范圍為[0.15σ+μ?3.09σ+μ]，其中：?

。

4.根據權利要求2所述的一種適用于煤礦井下目標的定位方法，?其特征在于，所述濾波處理后的樣本值生成“指紋特征”，包括以下步驟：?

設i為定位基準點，其中i=1,2,...,N，假設在i點共采集n次的RSSI_Sample樣本，經過濾波處理后去除m次，則剩下n-m次樣本值，每次數據都能表達i點的指紋特征；?

設i點的采集數據和指紋膜分別為兩者之間的關系為：?

其中n是個大于0的自然數，且n>m，由于環境中k=3個AP，所以是有3個分量構成，即采集樣本數據為所以上式可以轉化為：?

而以上4個公式可得：?

依次i=1,2,...,N就能得到全部定位基準點的“指紋特征”。?

5.根據權利要求1所述的一種適用于煤礦井下目標的定位方法，其特征在于，所述步驟S4中基于“指紋特征”的定位算法，包括以下步驟：?

其中，定位標簽實時向錨節點AP發送數據幀，定位算法如下：?

1)設待定位數據幀為RSSI_{Location_APk},k＝1,2,3,…指紋特征”為RSSI_Finger，所述錨節點AP的“指紋特征”為；RSSI_{Finger_APk},k＝1,2,3,…；?

2)過濾器：由于“指紋特征”信息RSSI_Finger的生成是由大量的RSSI_Sample過濾變異數據后平均得到的，所以在收到的待定位數據RSSI_{Location_APk}(k＝1,2,3,…)應該滿足下式：?其中k＝1,2,3,…，設ξ為容忍度，當收到的RSSI_{Location_APk}(k＝1,2,3,…)不滿足不等式，就稱之為該數據發生了變異，則丟棄該變異數據；?

3)設i點能收到的AP信號個數為l，且l≤k：?

……?

以上4個公式中i（i＝1,2,3,…,N）為定位基準點，當i＝1時計算得到Δd₁，故循環N次就能遍歷所有的定位基準點i，最后得到Δd₁、?Δd₂、Δd₃……Δd_N，通過比較Δd_i(i＝1,2,…,N)集合中數據的大小求出最小值而所對應的i即為定位標簽所在的位置。?