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专利号: 2013105809179
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种适用于煤矿井下目标的定位方法,其特征在于,包括以下步骤: S1、将定位区域划分成N个定位基准点i,其中N为大于0的整数; S2、对于每个定位基准点的“指纹特征”样本RSSISample进行采集; S3、将所采集的RSSISample样本值进行滤波,生成“指纹特征”; S4、基于S3中滤波后的“指纹特征”进行定位算法运算; S5、分析误差和输出结果。

2.根据权利要求1所述的一种适用于煤矿井下目标的定位方法,其特征在于,所述步骤S1中定位区域的划分100个定位基准点i; 在煤矿井下巷道中,其中巷道长M米,锚节点AP分布在该洞的两侧,所述巷道中共用了AP1、AP2、AP3…APk的k个锚节点,长度平均分成100段,每段M/100米作为定位的基准点。

3.根据权利要求1所述的一种适用于煤矿井下目标的定位方法,其特征在于,所述步骤S3中将所采集的RSSISample样本值进行滤波,所述滤波采用高斯滤波对采集到的RSSI值进行处理,经过高斯滤波后,RSSI值的取值范围为[0.15σ+μ 3.09σ+μ],其中: 。

4.根据权利要求2所述的一种适用于煤矿井下目标的定位方法, 其特征在于,所述滤波处理后的样本值生成“指纹特征”,包括以下步骤: 设i为定位基准点,其中i=1,2,...,N,假设在i点共采集n次的RSSISample样本,经过滤波处理后去除m次,则剩下n-m次样本值,每次数据都能表达i点的指纹特征; 设i点的采集数据和指纹膜分别为 两者之间的关系为: 其中n是个大于0的自然数,且n>m,由于环境中k=3个AP,所以是有3个分量构成,即 采集样本数据为

所以上式可以转化为:

而以上4个公式可得:

依次i=1,2,...,N就能得到全部定位基准点的“指纹特征”。

5.根据权利要求1所述的一种适用于煤矿井下目标的定位方法,其特征在于,所述步骤S4中基于“指纹特征”的定位算法,包括以下步骤: 其中,定位标签实时向锚节点AP发送数据帧,定位算法如下:

1)设待定位数据帧为RSSILocation_APk,k=1,2,3,…指纹特征”为RSSIFinger,所述锚节点AP的“指纹特征”为;RSSIFinger_APk,k=1,2,3,…;

2)过滤器:由于“指纹特征”信息RSSIFinger的生成是由大量的RSSISample过滤变异数据后平均得到的,所以在收到的待定位数据RSSILocation_APk(k=1,2,3,…)应该满足下式: 其中k=1,2,3,…,设ξ为容忍度,当收到的RSSILocation_APk(k=1,2,3,…)不满足不等式,就称之为该数据发生了变异,则丢弃该变异数据;

3)设i点能收到的AP信号个数为l,且l≤k:

……

以上4个公式中i(i=1,2,3,…,N)为定位基准点,当i=1时计算得到Δd1,故循环N次就能遍历所有的定位基准点i,最后得到Δd1、 Δd2、Δd3……ΔdN,通过比较Δdi(i=1,2,…,N)集合中数据的大小求出最小值 而 所对应的i即为定位标签所在的位置。