[發(fā)明專利]虛擬平面約束下重構(gòu)一維空間的煤礦井下TOA定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610039858.8
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN106997039B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫繼平;蔣恩松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學（北京）
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種虛擬平面約束下重構(gòu)一維空間的煤礦井下TOA定位方法，其特征在于，將定位基站沿巷道的同一側(cè)分布，沿巷道延伸方向設(shè)為x軸，巷道寬方向設(shè)為y軸，建立測距平面，定位基站通過TOA測距獲得移動目標與基站的偽距，即帶有測量誤差的距離值，采用2站測距平面定位，得到測距平面上的2個測量方程，求解測量方程所獲得的解點視為虛擬位置估計點，虛擬位置估計點所在測距平面視為虛擬平面；

巷道為狹長空間，忽略其寬度，視為一維空間，利用虛擬平面y方向的冗余信息重構(gòu)解點x方向的估計值，重構(gòu)后解點的x方向估計值受到虛擬平面約束而向x真實值趨近，減少了x方向的定位誤差；

所述的虛擬平面約束下重構(gòu)一維空間的煤礦井下TOA定位方法，具體包括以下步驟：

(1)在虛擬的測距平面上建立測量方程：i＝1，2；其中，d_i為移動目標與第i個基站的偽距，(x_i，y_i)為第i個定位基站的位置坐標，(x，y)為移動目標的位置坐標；

(2)設(shè)置位置估計值中的y值浮動區(qū)間：

y_mean-dadj*y_dev＜Deltay＜y_mean+dadj*y_dev，其中，Deltay表示y值浮動區(qū)間的一個變量，y_mean表示y估值的均值，y_dev表示y估值的方差，dadj是調(diào)節(jié)系數(shù)；設(shè)置監(jiān)視計數(shù)器Cmonitor初值為零；

(3)泰勒級數(shù)迭代法求解測量方程，得到解點的位置Pv(x，y)；

(4)判斷解點位置的y值是否落在給定的y值浮動區(qū)間，如果是，轉(zhuǎn)步驟(7)，如果不是，進入步驟(5)；

(5)將Cmonitor增1，對偽距d_i加權(quán)處理，d_i＝weightvalue*d_i，其中weightvalue為加權(quán)系數(shù)，由下式確定：式中，y表示當前估值，abs表示絕對值運算；

(6)判斷Cmonitor是否大于7，如果否，轉(zhuǎn)步驟(3)，如果是，進入步驟(7)；

(7)接受解點Pv(x，y)的估計結(jié)果，丟棄y值數(shù)據(jù)，以x值作為移動目標在巷道真實值的估計。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬平面約束下重構(gòu)一維空間的煤礦井下TOA定位方法，其特征在于，所述的TOA測距是采用擴頻測距技術(shù)實現(xiàn)的，由定位基站接收移動目標發(fā)射的擴頻信號并由定位基站對此擴頻信號進行碼相關(guān)運算獲得信號的到達時間，進而將到達時間值換算成移動目標到定位基站的偽距。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種虛擬平面約束下重構(gòu)一維空間的煤礦井下TOA定位方法，其特征在于，無論巷道是否嚴格直線，均以巷道的實際長度作為x軸坐標值。