一種抑制巷道nlos時延誤差的toa井下人員定位系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)及方法，利用人員定位模塊進行TOA測距，測距值經(jīng)傳輸模塊傳輸至定位服務(wù)器，定位服務(wù)器對測距值進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，估計出人員及定位卡的位置并存儲，并傳輸至監(jiān)控調(diào)度模塊。定位服務(wù)器進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，首先對TOA測距值中的偏差測距值進行判別、舍棄和替換，之后進行濾波處理，在此基礎(chǔ)上采用巷道幾何定位方法進行位置估計，能夠有效消除巷道NLOS時延誤差對TOA定位造成的影響。本發(fā)明解決了現(xiàn)有礦井人員定位系統(tǒng)和方法受巷道NLOS時延誤差影響而定位精確不足的問題，且只需對定位過程中的TOA測距數(shù)據(jù)進行處理，不需要進行大量前期測量工作。
【專利說明】-種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)及方 法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)及方法，具體是 應(yīng)用于礦井監(jiān)控與通信領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 《國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局國家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于建設(shè)完善煤礦井下安全避 險"六大系統(tǒng)"的通知》（安監(jiān)總煤裝[2010] 146號）要求建設(shè)完善煤礦井下人員定位系統(tǒng)。 發(fā)揮井下人員定位系統(tǒng)在定員管理和應(yīng)急救援工作中的作用。"應(yīng)優(yōu)先選擇技術(shù)先進、性能 穩(wěn)定、定位精度高的產(chǎn)品，確保準確掌握井下人員動態(tài)分布情況和采掘工作面人員數(shù)量"。
[0003] 目前我國煤礦建設(shè)煤礦井下人員定位系統(tǒng)的建設(shè)普及情況良好。目前國內(nèi)采用的 系統(tǒng)基本采用有源方式的傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)合無線發(fā)射器，所采用的礦井人員定位技術(shù)主要是區(qū) 域定位技術(shù)和基于接收場強的RSS(Received Signal Strength)方法。
[0004] 上述系統(tǒng)和方法在實際應(yīng)用中存在著一定的問題。
[0005] 區(qū)域定位技術(shù)獲取人員位置信息的方式是通過監(jiān)測站對一定區(qū)域內(nèi)的定位卡進 行監(jiān)測，監(jiān)測到該區(qū)域內(nèi)有某一 ID的定位卡時，讀取該定位卡信息并將其傳輸至監(jiān)控室， 其位置信息即被記為該監(jiān)測站的位置信息，即監(jiān)測結(jié)果為：該ID的定位卡所屬工作人員出 現(xiàn)在該區(qū)域內(nèi)。區(qū)域定位技術(shù)的能夠監(jiān)測某ID的定位卡所屬工作人員出現(xiàn)在該區(qū)域內(nèi)，但 并不能向監(jiān)控室提供該工作人員在該區(qū)域的具體位置，如監(jiān)測站的監(jiān)測半徑不小于30m，這 就意味著區(qū)域定位技術(shù)的定位精度不大于30m，因此，在特殊情況下，如發(fā)生事故后的應(yīng)急 救援過程中，無法確定被困人員的精確位置，就會對救援工作產(chǎn)生不利的影響。另一方面， 目前所采用的區(qū)域定位技術(shù)所監(jiān)測記錄的井下人員活動路線，是通過井下人員經(jīng)過的每個 監(jiān)測點的位置進行連線所得出的，從數(shù)學語言而言，目前的井下人員活動路線繪圖是離散 的，在某種情況下并不能代表井下人員的真實活動路線。此外，如需提高定位精度，需要采 用增加監(jiān)測設(shè)備來實現(xiàn)，但是過多增加設(shè)備會增大系統(tǒng)負荷和降低系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0006] 目前我國煤礦采用的精確定位技術(shù)主要是基于接收場強的RSS (Received Signal Strength)方法。利用電磁波傳播的信道衰落模型，通過檢測收發(fā)信號的場強損耗反推出信 號傳輸?shù)木嚯x，根據(jù)計算得出相應(yīng)的人員所在位置。實際當中，電波在巷道中傳播有能量損 耗，需要根據(jù)空間有損信道傳輸損耗公式進行計算，空間有損信道傳輸損耗公式為：
[0007] Lb = Lbf+A (dB) = 32. 45+20 Igf (MHz) +20 Igr (km) -Gi (dB) -Ge (dB) +A (dB) (1)
[0008] 式中：f為信號頻率，r為傳輸距離，Gp Gk分別為發(fā)射天線增益和接收天線增益， Lb為空間有損信號傳輸信號，Lbf為自由空間傳輸損耗，A為巷道的損耗中值Lb。
[0009] 但是，煤礦井下具有甲烷等可燃性氣體和煤塵，空間狹小且有風門、機車等阻擋 體、巷道傾斜、有拐彎和分支、巷道表面粗糙等，傳輸損耗大，在通信信道中會出現(xiàn)很多不固 定、不可預(yù)知的損耗因素，巷道損耗中值很難準確地描述巷道無線信道的損耗模型，這是 RSS方法的一個主要弊端。另一方面，由于傳輸損耗大，在通信信道中會出現(xiàn)很多不固定、不 可預(yù)知的損耗因素，在有機車經(jīng)過或者其他偶然出現(xiàn)時，機車等物體會造成識別系統(tǒng)之間 信號傳播的較大損耗，會造成較大的識別誤差；在監(jiān)測站覆蓋的遠端，甚至會出現(xiàn)漏檢的狀 況。
[0010] 作為人員精確位置定位的另一種技術(shù)手段，基于到達時間的T0A(Time of Arrival)方法，主要測量信號在發(fā)射機和接收機之間的傳播時間。但在煤礦井下的環(huán)境復(fù) 雜，深部井工開采方式?jīng)Q定了 GPS信號無法到達井下因此GPS方式不可應(yīng)用于礦井，部分工 作面里如掘進、采煤工作面中存在機車、架空線、標志牌、輸送帶等多種設(shè)施及設(shè)備，均有可 能造成巷道電磁波傳播的NLOS時延，造成TOA定位的誤差，需要加以抑制方能夠保證TOA 定位精度。另一方面，礦井人員定位具有其特殊的特點：
[0011] 1)礦井巷道人員精確定位技術(shù)，由于寬度、高度與走向長度相比很小，因此以將巷 道視為一維分布較為符合巷道的實際條件；
[0012] 2)巷道空間有限，定位設(shè)備體積應(yīng)盡量小，定位節(jié)點的設(shè)置需要盡可能減少數(shù)量 和密度；
[0013] 3)由于定位節(jié)點數(shù)有限，礦井人員定位需要在不超過雙站的定位錨節(jié)點情況下完 成對巷道NLOS時延誤差的抑制；
[0014] 4)定位方法及算法的研究需要緊貼礦井實際環(huán)境的特點，提出適用于礦井的定位 方法和算法。
[0015] 本發(fā)明提出一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)及方法，利用 人員定位模塊進行TOA測距，測距值經(jīng)傳輸模塊傳輸至服務(wù)器，服務(wù)器對測距值進行抑制 NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，估計出目標節(jié)點的位置并存儲，并傳輸至監(jiān)控調(diào)度模塊。抑制 NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理對于TOA測距值中的偏差測距值進行判別、舍棄和替換，之后進 行濾波處理，在此基礎(chǔ)上采用巷道幾何定位方法進行位置估計，能夠有效消除巷道NLOS時 延誤差對TOA定位造成的影響，且提出的方法相比地面常用的非視距誤差鑒別抑制方法， 解決了多節(jié)點定位方式無法應(yīng)用于井下特定環(huán)境的技術(shù)問題，且只需對定位過程中的TOA 測距數(shù)據(jù)進行處理，不需要依據(jù)大量前期測量進行參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)庫參照進行NLOS時延 誤差的抑制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明提出一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)及方法，利用 人員定位模塊進行TOA測距，測距值經(jīng)傳輸模塊傳輸至服務(wù)器，服務(wù)器對測距值進行抑制 NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，估計出目標節(jié)點的位置并存儲，并傳輸至監(jiān)控調(diào)度模塊。抑制 NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理對于偏差測距值進行判別、舍棄和替換，之后進行濾波處理，在此 基礎(chǔ)上采用巷道幾何定位方法進行位置估計，能夠有效消除巷道NLOS時延誤差對TOA定位 造成的影響。以下對本發(fā)明加以論述。
[0017] 一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模 塊：
[0018] 人員定位模塊，包括定位基站、定位卡，用于進行井下人員攜帶的定位卡和定位基 站之間基于TOA技術(shù)的測距；
[0019] 定位服務(wù)器，用于接收定位數(shù)據(jù)，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理、對測量值 以及數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)進行存儲，對定位結(jié)果進行存儲并傳輸至監(jiān)控調(diào)度模塊；
[0020] 數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于定位數(shù)據(jù)和調(diào)度指令的傳輸；
[0021] 監(jiān)控調(diào)度模塊，用于人員位置監(jiān)控、發(fā)送調(diào)度指令；
[0022] 所述人員定位模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊為本安防爆設(shè)備，防爆型式為礦用隔爆兼本質(zhì) 安全型。
[0023] 一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，所述人員 定位模塊中，所述定位基站，作為人員定位檢測的錨節(jié)點，設(shè)置間距固定，記為d，單位為 米_m ;所述定位卡，由井下人員攜帶，作為人員定位檢測的目標節(jié)點；每間隔一個定位檢測 周期進行一次定位，一次定位中定位卡與相鄰的兩個錨節(jié)點之間進行TOA測距；定位檢測 周期記為T，單位為秒-S ;
[0024] t時刻定位卡與相鄰的兩個定位基站進行TOA測距，定位卡的ID記為X ;相鄰的兩 個定位基站的1〇分別記為11、11+1，11=1，2,3...;1'(^測距值分別記為(1' !￡11(〇、(1'!￡11+1(〇， 單位為米-m，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至定位服務(wù)器；依此類推，t時刻之前的TOA測距值 分別記為 d ' xn (t-T)、d ' xn (t-2T)、d ' xn (t-3T) · · ·以及 d ' xn+1 (t-T)、d ' xn+1 (t-2T)、 d' xn+1(t-3T)...，單位為米-m;t 時刻之后的 TOA 測距值記為 d' xn(t+T)、d' xn(t+2T)、 d，xn (t+3T) · · ·以及 d，xn+1 (t+T)、d，xn+1 (t+2T)、d，xn+1 (t+3T) · · ·，單位為米-m。
[0025] 一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位服 務(wù)器，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，進一步包括以下步驟：
[0026] 步驟 1.在接收到 t+lT 時刻的 TOA 測量值 d' xn(t+lT)、d' xn+1 (t+lT)后，1 = 1， 2,3...，對七時刻1'(^測量值(1'!￡11(〇、(1'!￡11+1(〇進行偏差測量值的判斷、舍棄和替換，處 理后的結(jié)果記為d lxn(t)、dlxn+1 (t)，單位為米-m ;依此類推，t時刻之前對TOA測量值進行偏 差測量值的判斷、舍棄、替換處理后的結(jié)果分別記為dlxn(t-T)、d lxn(t-2T)、dlxn(t-3T)...以 及dlxn+1 (t-T)、dlxn+1 (t-2T)、dlxn+1 (t-3T)...，單位為米-m ;t時刻之后對TOA測量值進行偏 差測量值的判斷、舍棄、替換處理后的結(jié)果分別記為dlxn(t+T)、d lxn(t+2T)、dlxn(t+3T)...以 及 dlxn+1 (t+T)、dlxn+1 (t+2T)、dlxn+1 (t+3T) · · ·，單位為米-m ;
[0027] 步驟2.延時IT以后，對dlxn(t)、dlxn+1(t)進行濾波處理，處理后的結(jié)果為d 2xn(t)、 d&n+i⑴，單位為米-m ;
[0028] 步驟3.利用巷道幾何定位方法估計目標節(jié)點的位置，得到t時刻定位目標節(jié) 點的定位結(jié)果，定位結(jié)果中定位卡X與定位基站η距離為d xn(t)，與定位基站n+1距離為 dxn+1 (t)，dxn(t)、dxn+1⑴單位均為米-m ;依此類推，t時刻之前的目標節(jié)點定位結(jié)果中與定 位基站η的距離以及與定位基站n+1的距離分別記為：dxn(t-T)、d xn(t-2T)、dxn(t-3T)...以 及dxn+1 (t-T)、dxn+1 (t-2T)、dxn+1 (t-3T)...，單位為米-m ;t時刻之后目標節(jié)點定位結(jié)果與定 位基站η距離以及與定位基站n+1距離分別記為dxn(t+T)、d xn(t+2T)、dxn(t+3T)...以及 dxn+1 (t+T)、dxn+1 (t+2T)、dxn+1 (t+3T) · · ·,單位為米-m。
[0029] 一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位服 務(wù)器，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，步驟1中對TOA測量值進行偏差測量值的判斷、 舍棄、替換處理，依據(jù)以下公式：
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模 塊： 人員定位模塊，包括定位基站、定位卡，用于進行井下人員攜帶的定位卡和定位基站之 間基于TOA技術(shù)的測距； 定位服務(wù)器，用于接收定位數(shù)據(jù)，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理、對測量值以及 數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)進行存儲，對定位結(jié)果進行存儲并傳輸至監(jiān)控調(diào)度模塊； 數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于定位數(shù)據(jù)和調(diào)度指令的傳輸； 監(jiān)控調(diào)度模塊，用于人員位置監(jiān)控、發(fā)送調(diào)度指令； 所述人員定位模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊為本安防爆設(shè)備，防爆型式為礦用隔爆兼本質(zhì)安全 型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特 征在于，所述人員定位模塊中，所述定位基站，作為人員定位檢測的錨節(jié)點，設(shè)置間距固定， 記為d，單位為米-m ;所述定位卡，由井下人員攜帶，作為人員定位檢測的目標節(jié)點；每間隔 一個定位檢測周期進行一次定位，一次定位中定位卡與相鄰的兩個錨節(jié)點之間進行TOA測 距；定位檢測周期記為T，單位為秒-S ; t時刻定位卡與相鄰的兩個定位基站進行TOA測距，定位卡的ID記為X ;相鄰的兩個 定位基站的1〇分別記為11、11+1，11=1，2,3...;1'(^測距值分別記為(1'!￡1^)、(1' !￡11+1(〇， 單位為米-m，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至定位服務(wù)器；依此類推，t時刻之前的TOA測距值 分別記為 d' xn(t-T)、cT xn(t-2T)、cT xn(t-3T)? ? ?以及 cT xn+1 (t-T)、cT xn+1 (t-2T)、 d' xn+1(t-3T)...，單位為米-m;t 時刻之后的 TOA 測距值記為 d' xn(t+T)、d' xn(t+2T)、 d，xn (t+3T) ? ? ?以及 d，xn+1 (t+T)、d，xn+1 (t+2T)、d，xn+1 (t+3T) ? ? ?，單位為米-m。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特 征在于，所述定位服務(wù)器，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，進一步包括以下步驟： 步驟1.在接收到t+lT時刻的TOA測量值d' xn(t+lT)、d' xn+1(t+lT)后，1 = 1，2， 3...，對t時刻TOA測量值d' xn(t)、d' xn+1(t)進行偏差測量值的判斷、舍棄和替換，處理 后的結(jié)果記為dlxn(t)、dlxn+1 (t)，單位為米-m ;依此類推，t時刻之前對TOA測量值進行偏差 測量值的判斷、舍棄、替換處理后的結(jié)果分別記為dlxn(t-T)、dlxn(t-2T)、d lxn(t-3T)...以及 dlm+1 (t_T)、dlxn+1 (t-2T)、dlxn+1 (t-3T)...，單位為米-m ;t時刻之后對TOA測量值進行偏差 測量值的判斷、舍棄、替換處理后的結(jié)果分別記為dlxn(t+T)、dlxn(t+2T)、d lxn(t+3T)...以及 dim+i (t+T)、dlxn+1 (t+2T)、dlxn+1 (t+3T) ? ? ?，單位為米-m ; 步驟2.延時IT以后，對dlxn(t)、dlxn+1(t)進行濾波處理，處理后的結(jié)果為d 2xn(t)、 d2m+i⑴，單位為米-m ; 步驟3.利用巷道幾何定位方法估計目標節(jié)點的位置，得到t時刻定位目標節(jié)點的 定位結(jié)果，定位結(jié)果中定位卡X與定位基站n的距離為dxn(t)，與定位基站n+1的距離為 dxn+1 (t)，dxn(t)、dxn+1⑴單位均為米-m ;依此類推，t時刻之前的目標節(jié)點定位結(jié)果中與定 位基站n的距離以及與定位基站n+1的距離分別記為：dxn(t-T)、dxn(t-2T)、d xn(t-3T)...以 及dxn+1 (t-T)、dxn+1 (t-2T)、dxn+1 (t-3T)...，單位為米-m ;t時刻之后目標節(jié)點定位結(jié)果與定 位基站n距離以及與定位基站n+1距離分別記為dxn(t+T)、dxn(t+2T)、d xn(t+3T)...以及 dxn+1 (t+T)、dxn+1 (t+2T)、dxn+1 (t+3T) ? ? ?,單位為米-m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特 征在于，所述定位服務(wù)器，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，步驟1中對TOA測量值進行 偏差測量值的判斷、舍棄、替換處理，依據(jù)以下公式：
式中，(11!￡11(1:)、(11!￡11+1(1:)為處理結(jié)果,(^為距離變化閾值,單位為米-111,(^ = 2.1\1+3。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其 特征在于，所述定位服務(wù)器，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，步驟2中延時IT以后，對 dlxn(t)、dlxn+1(t)進行濾波處理，依據(jù)以下公式：
式中，d2xn(t)、d2xn+1(t)為處理結(jié)果。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，其特 征在于，所述定位服務(wù)器，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理，步驟3中，利用巷道幾何定 位方法進行目標節(jié)點的位置估計，依據(jù)以下公式：
t時刻定位目標節(jié)點所在位置為與定位基站n距離為dxn(t)，與定位基站n+1距離為 dm+1(t)的位置。
7. -種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位方法，其特征在于，應(yīng)用于一種抑 制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位系統(tǒng)，包括以下模塊： 人員定位模塊，包括定位基站、定位卡，用于進行井下人員攜帶的定位卡和定位基站之 間基于TOA技術(shù)的測距； 定位服務(wù)器，用于接收定位數(shù)據(jù)，進行抑制NLOS時延誤差的數(shù)據(jù)處理、對測量值以及 數(shù)據(jù)處理中的數(shù)據(jù)進行存儲，對定位結(jié)果進行存儲并傳輸至監(jiān)控調(diào)度模塊； 數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于定位數(shù)據(jù)和調(diào)度指令的傳輸； 監(jiān)控調(diào)度模塊，用于人員位置監(jiān)控、發(fā)送調(diào)度指令； 所述人員定位模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊為本安防爆設(shè)備，防爆型式為礦用隔爆兼本質(zhì)安全 型； 所述定位基站，作為人員定位檢測的錨節(jié)點，設(shè)置間距固定，記為d，單位為米-m ;所述 定位卡，由井下人員攜帶，作為人員定位檢測的目標節(jié)點；每間隔一個定位檢測周期進行一 次定位，一次定位中定位卡與相鄰的兩個錨節(jié)點之間進行TOA測距；定位檢測周期記為T， 單位為秒-S ; 一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位方法，具體包括以下步驟： 步驟I. t時刻定位卡與相鄰的兩個定位基站進行TOA測距，定位卡的ID記為X ;相 鄰的兩個定位基站的ID分別記為n、n+l，n= 1，2,3... ;T0A測距值分別記為d' xn(t)、 d' m+1(t)，單位為米_m，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳至定位服務(wù)器；依此類推，t時刻之前 的 TOA 測距值分別記為 cT xn(t-T)、cT xn(t-2T)、cT xn(t-3T)…以及 cT xn+1(t-T)、 d' xn+1(t-2T)、d' xn+1(t-3T).. ?，單位為米-m;t 時刻之后的 TOA 測距值記為 d' xn(t+T)、 d，xn(t+2T)、d，xn(t+3T)…以及 d，xn+1(t+T)、d，xn+1(t+2T)、d，xn+1(t+3T)...，單位為 米-m ; 步驟2.定位服務(wù)器在接收到t+lT時刻的TOA測量值d' xn(t+lT)、d' xn+1 (t+lT)后， 七=1，2,3...，對1'(^測量值(1'!￡11(〇、(1'!￡11+1(〇進行偏差測量值的判斷、舍棄和替換， 存儲處理后的結(jié)果，處理后的結(jié)果記為dlxn(t)、dlxn+1 (t)，單位為米-m ;依此類推，t時刻 之前對TOA測量值進行偏差測量值的判斷、舍棄、替換處理后的結(jié)果分別記為dlxn(t-T)、 dlxn(t-2T)、dlxn(t-3T)…以及 dlxn+1 (t-T)、dlxn+1 (t-2T)、dlxn+1 (t-3T) ? ? ?，單位為米-m ;t 時 刻之后對TOA測量值進行偏差測量值的判斷、舍棄、替換處理后的結(jié)果分別記為dlxn(t+T)、 dlxn(t+2T)、dlxn(t+3T)…以及 dlxn+1 (t+T)、dlxn+1 (t+2T)、dlxn+1 (t+3T) ? ? ?，單位為米-m ; 步驟3.延時IT以后，定位服務(wù)器對dlxn(t)、dlxn+1(t)進行濾波處理并存儲處理后的結(jié) 果，處理后的結(jié)果為d2xn(t)、d2xn+1⑴，單位為米-m ; 步驟4.利用巷道幾何定位方法估計目標節(jié)點的位置，得到t時刻定位目標節(jié)點的定 位結(jié)果并存儲，定位結(jié)果中定位卡X與定位基站n的距離為dxn(t)、與定位基站n+1的距離 為dxn+1(t)，dxn(t)、dxn+1(t)單位均為米-m ;依此類推，t時刻之前的目標節(jié)點定位結(jié)果與 定位基站n距離以及與定位基站n+1距離分別記為：dxn(t-T)、dxn(t-2T)、d xn(t-3T)...以 及dxn+1 (t-T)、dxn+1 (t-2T)、dxn+1 (t-3T)...，單位為米-m ;t時刻之后目標節(jié)點定位結(jié)果與定 位基站n距離以及與定位基站n+1距離分別記為dxn(t+T)、dxn(t+2T)、d xn(t+3T)...以及 dxn+1 (t+T)、dxn+1 (t+2T)、dxn+1 (t+3T) --?，單位為米-m ; 步驟5.定位服務(wù)器將定位結(jié)果傳輸至監(jiān)控調(diào)度模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位方法，其特 征在于，所述步驟2中，對TOA測量值進行偏差測量值的判斷、舍棄、替換處理，依據(jù)以下公 式：

式中，(11!￡11(1:)、(11!￡11+1(1:)為處理結(jié)果,(^為距離變化閾值,單位為米-111,(^ = 2.1\1+3。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位方法，其特 征在于，所述步驟3中，延時IT以后，對dlxn(t)、dlxn+1 (t)進行濾波處理，依據(jù)以下公式：
式中，d2xn(t)、d2xn+1(t)為處理結(jié)果。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種抑制巷道NLOS時延誤差的TOA井下人員定位方法， 其特征在于，所述步驟4中，利用巷道幾何定位方法進行目標節(jié)點的位置估計，依據(jù)以下公 式：
t時刻定位目標節(jié)點所在位置為與定位基站n距離為dxn(t)，與定位基站n+1距離為 dm+1(t)的位置。
【文檔編號】H04W64/00GK104333905SQ201410605133
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】孫繼平, 李晨鑫 申請人:中國礦業(yè)大學(北京)