基于UWB的PDOA与TOF煤矿井下联合定位方法
郭爱军
国能神东煤炭技术研究院,陕西 榆林 719315
摘要：煤矿井下人员和车辆精确定位是煤矿安全高效生产的重要保障.目前矿井人员和车辆精确定位主要采用超宽带(UWB)无线通信技术,其中仅采用飞行时间(TOF)的定位方法需 2个定位分站或天线联合测距和定向,存在天线间距大、不便于安装维护、定位误差大等问题.针对上述问题,提出了应用于煤矿巷道一维定位场景的基于UWB的到达相位差(PDOA)与TOF煤矿井下联合定位方法.该方法通过TOF测量定位卡与定位分站之间的距离,通过PDOA判断定位卡的方位,再根据测得的定位卡与定位分站之间的距离和方位,对定位卡进行定位.该方法根据从定位卡发送的无线电信号到达定位分站的 2根天线的相位差判断定位卡的到达角度(AOA),不需要很大的天线间距即可确定定位卡的方位,缩短了定位分站的 2根天线之间的距离,可将 2根天线一体化,便于安装维护,提高了定位精度.煤矿井下测试结果表明,该方法定位精度在 15 cm以内;在 200 m测试距离范围内,定位精度不受距离远近影响;TOF测距数值稳定在相对其均值±10 cm的范围内,具有很好的稳定性.
关键词：井下联合定位人员定位车辆定位UWB到达相位差飞行时间PDOATOF
分类号：TD655(矿山电工)
资助基金：国家能源集团科技创新项目(GJNY2030XDXM-19-06.1)国家重点研发计划(2017YFC0804303)
论文发表日期：2023-03-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 137-141 )
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