中文引用格式: 张鹏. 基于信号置信度的矿井定位方法研究[J]. 电子技术应用,2025,51(9):79-83.
英文引用格式: Zhang Peng. Research on mine positioning method based on signal confidence[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(9):79-83.
引言
根据国家煤监局最新发布的《煤矿井下人员定位系统通用技术条件》,煤矿井下人员精确定位系统静态定位误差需要控制在0.3 m范围内[1],然而传统的定位方案,如基于蓝牙、RFID、Zigee和Wi-Fi等技术的定位方案[2-4],由于其定位精度的局限性,只能实现区域定位,无法满足这一严格标准。随着超宽带技术(Ultra Wide Band, UWB)技术的不断完善,其抗干扰能力强、定位精度高和功耗低的优点得到了广泛认可[5-6],越来越多的企业和组织开始研究基于UWB技术的精确定位方案,并逐步替代其他传统的定位方案,成为主流精确定位技术,并在煤矿井下得到广泛应用[7-9]。
在煤矿井下的长巷道结构中,常常使用飞行时间(Time of Flight, TOF)测距算法来实现人员的精准定位[10-11]。但由于这些巷道多为窄长构造,导致UWB信号在传播过程中容易发生多次反射。这不仅严重影响定位精确,甚至在某些情况下,还会导致信号无法被定位基站有效检测从而无法有效定位。随着智能矿井建设的深入推进,井下机车的自主导航成为了可能,这为矿山的生产和管理带来了巨大的便利。然而,这也对定位系统的精度和稳定性提出了更高的要求。传统的单一一维定位方法已经无法满足这些需求,因此需要寻找精度更高,稳定性更好的算法以解决这一问题。
为了降低井下UWB信号反射对定位精度的影响,本文提出了一种创新的定位方法。该方法结合了UWB信号置信度、定位神经网络模型、时间飞行(TOF)测距以及Kalman滤波算法[12-14]。通过将离线神经网络与传统定位算法有机结合的方式,进一步提升定位精度和定位稳定性。
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作者信息:
张鹏1,2
(1.煤矿灾害防控全国重点实验室,重庆 400039;
2.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400039)

