[发明专利]一种基于ADS-TWR的井下UWB多基站定位区域判定方法

摘要

本发明涉及一种基于ADS‑TWR的井下UWB多基站定位区域判定方法，通过在井下多基站定位中，采用超宽带通信技术，利用非对称双边双向测距算法，引入“区域判定”、“区域校正”机制，降低定位复杂度。本发明并不是在每次定位时都向所有测距基站请求连接，而是首先利用ADS‑TWR算法的高精度测距优势，准确判定移动标签的区域，然后在定位时只与区域内测距基站建立UWB通信，有效解决了移动标签每次定位都需广播Poll请求帧而产生大量无效通信的问题，大幅减少上位机获取一组测距信息的时间。同时，本发明降低节点功耗，为高精度、高实时性定位的实现提供保障。

主权项

一种基于ADS‑TWR的井下UWB多基站定位区域判定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据测距基站与UWB移动标签的通信距离，将多个测距基站按照不大于通信距离的尺寸等间距的分布在井下巷道壁的一侧，并保持在同一水平上，每两个相邻的测距基站确定一个区域Rj；(2)将UWB移动标签配置在井下定位目标上，初始化移动标签，通过移动标签向所有测距基站广播Poll请求帧，移动标签通信范围内的测距基站分别与其建立连接，计算测距基站相对移动标签的距离；(3)测距基站将距离信息通过Report帧回传给移动标签，移动标签根据获取的距离集选择两个最近的测距基站并判定所在区域；(4)根据判定区域，移动标签向判定区域内的测距基站发送Poll帧，并时刻检测与区域内测距基站信息交互过程中的异常情况以及测距基站通过Report帧回传的距离信息，判断移动标签所在区域的变化和异常，进行区域校正；(5)上位机获取到区域内测距基站测得的距离信息，根据测距基站固定坐标，通过定位算法解算出移动标签的坐标，完成一维定位。