矿井动目标定位：挑战、现状与趋势

精确目标定位是煤矿安全高效生产的重要保障。分析了矿井动目标定位在巷道特征、采掘设备、多径特性、多址干扰、误差累积等方面面临的挑战;陈述了矿井定位的主流测距方法RSSI,TOA/TDOA,AOA/DOA;总结了最小二乘法、最大似然法、代价函数法、指纹膜法等常规位置估计方法,以及针对巷道特殊环境而设计的距离约束法、电磁波及超声波联合定位法等矿井专属位置估计方法;剖析了煤矿巷道的NLOS识别和抑制、路径损耗指数的实时计算、空间信息辅助的结果优化技术;指出了基于矿山物联网架构的定位发展趋势,借助矿山物联网的＂物-物相连特征＂特征,研究出性能更优的距离测量技术、位置估计方法和定位结果优化算法,理清矿井动...

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Published in煤炭学报 no. 5; pp. 1059 - 1068
Main Author 胡青松 张申 吴立新 丁恩杰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 2016
Subjects
工作面
感知矿山
煤矿巷道
目标定位
矿山物联网
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ISSN0253-9993

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Summary:精确目标定位是煤矿安全高效生产的重要保障。分析了矿井动目标定位在巷道特征、采掘设备、多径特性、多址干扰、误差累积等方面面临的挑战;陈述了矿井定位的主流测距方法RSSI,TOA/TDOA,AOA/DOA;总结了最小二乘法、最大似然法、代价函数法、指纹膜法等常规位置估计方法,以及针对巷道特殊环境而设计的距离约束法、电磁波及超声波联合定位法等矿井专属位置估计方法;剖析了煤矿巷道的NLOS识别和抑制、路径损耗指数的实时计算、空间信息辅助的结果优化技术;指出了基于矿山物联网架构的定位发展趋势,借助矿山物联网的＂物-物相连特征＂特征,研究出性能更优的距离测量技术、位置估计方法和定位结果优化算法,理清矿井动目标定位技术层次和发展脉络,深入剖析定位精度影响因素,为矿井动目标定位研究提供参考。
Bibliography:HU Qing-song, ZHANG Shen, WU Li-xin , DING En-jie （ 1. lnternet of Things （ Perception Mine） Research Center, China University of Mining ＆ Technology, Xuzhou 221008, China ;2. The National and Local Joint Engineering Laboratory of lntenwt Application Technology on Mine, China University of Mining ＆ Technology, Xuzhou 221008, China ;3. School of Environ- rnent Science and Spatial lnformaties, China University of Mining ＆ Technology,Xuzhou 221008, China）
internet of mine things; perception mine; object localization; coal roadway; working face
11-2190/TD
The precise object localization system is a fundamental infrastructure for the safe and effective production incoal mines. Authors analyzed the key problems faced by the localization of mobile objects in coal mines,such as road-way characteristics,excavation equipment,multipath features,multi-site interferences and error accumulations. The ma-instream methods of range measurement,including RSSI,TOA/TDOA and AOA/DOA,were summarized. The authorsalso discussed the com
ISSN:0253-9993