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[發明專利]一種適用于煤礦井下目標的定位方法有效

專利信息
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
地址: 221008 江蘇省*** 國省代碼: 江蘇;32
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摘要:
搜索關鍵詞: 一種 適用于 煤礦 井下 目標 定位 方法
【權利要求書】:

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RSSISample進行采集;?

S3、將所采集的RSSISample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RSSISample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RSSISample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RSSILocation_APk,k=1,2,3,…指紋特征”為RSSIFinger,所述錨節點AP的“指紋特征”為;RSSIFinger_APk,k=1,2,3,…;?

2)過濾器:由于“指紋特征”信息RSSIFinger的生成是由大量的RSSISample過濾變異數據后平均得到的,所以在收到的待定位數據RSSILocation_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RSSILocation_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……ΔdN,通過比較Δdi(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。?

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