[發(fā)明專利]確定井下人員位置的概率方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410076653.8
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103796165B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫繼平;伍云霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號: H04W4/04
• 分類號: H04W4/04;H04W64/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種確定井下人員位置的概率方法。?

背景技術(shù)

有多種可用來對煤礦井下人員進(jìn)行定位的方法。然而，目前沒有已知煤礦井下人員的定位方法是基于概率的。在煤礦井下人員定位方面，主流技術(shù)是射頻識別(RFID)技術(shù)，另外的是WiFi或ZigBee技術(shù)。?

RFID技術(shù)定位有一些內(nèi)在的問題，RFID技術(shù)通過讀卡器讀取在其讀取范圍內(nèi)的射頻卡內(nèi)信息來定位，一方面讀卡器讀卡速度有限多人快速通過時常出現(xiàn)漏讀，另一方面RFID的定位精度取決于讀卡器密度，高精度的RFID定位系統(tǒng)成本很高。?

WiFi或ZigBee技術(shù)的人員定位系統(tǒng)，利用接收信號強度RSS定位，通常只依據(jù)接收信號強度RSS與發(fā)--收距離關(guān)系的解析模型來定位，解析模型將信號強度大小與距離一一對應(yīng)。由于接收強度極易受到井下不可預(yù)測的多徑效應(yīng)、陰影效應(yīng)的影響，使得相同距離處接收到的信號強度波動很大，解析模型因此造成了很大的定位誤差。為減小定位誤差，通常添加另外的傳感裝置如計步器、三軸加速度計等來進(jìn)行輔助測量以提高定位精度，這樣增加了定位裝置的復(fù)雜性，使得其體積或功率增加，不便于攜帶或者減小了待機時長或者增加了本質(zhì)安全防爆的難度，同時也增加了定位裝置成本。?

需要一種解決或至少改善現(xiàn)有技術(shù)中固有的一個或多個問題的定位方法。?

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種確定井下人員位置的概率方法，該方法結(jié)合定位網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜徒邮招盘枏姸萊SS的對數(shù)正態(tài)統(tǒng)計模型，利用概率方法確定井下人員位置，很好地解決了接收信號強度RSS相對于距離所表現(xiàn)出的多態(tài)性，使得信號強度RSS與距離準(zhǔn)確匹配，不需要賦予任何輔助測量就能達(dá)到有效的定位精度。?

根據(jù)一種實施例形式，提供一種確定井下人員位置的概率方法：一個標(biāo)識基站和井下人員通信的最大無線覆蓋范圍為一個定位區(qū)域，與另一個標(biāo)識基站所確定的定位區(qū)域至多只有一個交點；標(biāo)識基站能與定位中心和井下人員進(jìn)行信息交互；一個定位區(qū)域內(nèi)可有若干輔助基站，輔助基站可與標(biāo)識基站或者定位中心交互信息，定位中心已知基站位置；定位時，定位中心首先確定待定位的井下人員(以下簡稱定位目標(biāo))所在的定位區(qū)域并進(jìn)行定位初始化，?接著根據(jù)定位目標(biāo)處于邊緣狀態(tài)還是定位狀態(tài)確定定位目標(biāo)的位置，具體定位步驟如下：?

A.初始化?

定位開始時即t_k=0時，定位中心接收標(biāo)識基站信號，接收了定位目標(biāo)信息的標(biāo)識基站Q所在的區(qū)域R_Q即為定位目標(biāo)所在區(qū)域，在R_Q區(qū)域內(nèi)取N個位置點表示位置點，表示定位目標(biāo)在該位置點的概率，k表示時刻序號，相鄰兩個位置點間距為△x，進(jìn)入B邊緣狀態(tài)；?

B.邊緣狀態(tài)?

等到下一時刻t₁=t₀+△t，定位中心接收所有基站信號，判斷接收到定位目標(biāo)信號的標(biāo)識基站L(相應(yīng)地R_L為其所確定的定位區(qū)域)是否為初始化狀態(tài)時的標(biāo)識基站Q，若不是，目標(biāo)位置S=R_Q與R_L兩區(qū)域的交點，定位結(jié)束;若無標(biāo)識基站接收到定位目標(biāo)信息，目標(biāo)位置S=Ψ，位置不確定，定位結(jié)束；若是，進(jìn)入C定位狀態(tài)；?

C.定位狀態(tài)?

C-1.計算定位目標(biāo)位置，計算過程如下：?

1)計算當(dāng)前時刻每個位置點的位置