[发明专利]一种适用于煤矿井下目标的定位方法

摘要

本发明公开了一种适用于煤矿井下目标的定位方法，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RSSI_Sample进行采集；S3、将所采集的RSSI_Sample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；上述煤矿井下目标基于RSSI值的“指纹特征”的定位方法，通过实验表明了该算法的有效性和可行性，对环境条件有较高的鲁棒性，定位精度和系统实时性也能满足煤矿定位系统的要求，为保障煤矿安全生产具有重大的现实意义。

主权项

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RSSI_Sample进行采集；S3、将所采集的RSSI_Sample样本值进行高斯滤波，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；其中，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RSSI_Sample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”；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RSSI_{Location_APk},k＝1,2,3,…，“指纹特征”为RSSI_Finger，所述锚节点AP的“指纹特征”为：RSSI_{Finger_APk},k＝1,2,3,…；2)过滤器：由于“指纹特征”信息RSSI_Finger的生成是由大量的RSSI_Sample过滤变异数据后平均得到的，所以在收到的待定位数据RSSI_{Location_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RSSI_{Location_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……Δd_N，通过比较Δd_i(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。