[发明专利]混合WIFI-UWB定位技术的地下作业人员精确定位系统和工作方法

摘要

本发明提出了一种混合WIFI‑UWB定位技术的地下作业人员精确定位系统和工作方法，主要包括WIFI固定设备、UWB固定设备、中心服务器、移动待测点的WIFI接收装置和UWB定位标签以及地上监控中心这五大模块。S1，根据基于RSS的采用三角形定位方法的WIFI定位技术，将待测点的位置确定在一个三角形区域内；S2，由移动待测点所在区域的UWB固定设备采用基于TOA定位方法对待测点位置进行测量，测量距离为半径的圆形曲线；S3，联合所得三角形区域和圆形曲线，分为有0个、1个、2个、3个交点的四种不同情况进行分析得出移动待测点的精确坐标。本发明提高了地下工作人员定位的精确度。

主权项

1.一种混合WIFI‑UWB定位技术的地下作业人员精确定位系统，其特征在于，包括：地面监控站、中心服务器、WIFI设备、UWB设备、定位终端；地面监控站信号交互端无线连接中心服务器信号交互端，中心服务器WIFI信号端连接WIFI设备信号传输端，中心服务器UWB信号端连接UWB设备信号传输端，定位终端安装在地面以下位置处，定位终端WIFI信号发送端连接WIFI设备信号接收端，定位终端UWB信号发送端连接UWB设备信号接收端；所述WIFI设备包括：第一LOS/NLOS判断模块，用于接收WIFI设备信号并作判断选择出合适的自由空间路径损耗系数α1和噪声方差σx12，将参数传送至定位AP；AP定位模块，用于安装在地面以下间隔一定距离的墙体或者地面上，用于人员的初步定位；所述UWB设备包括：RSS阈值判断模块，用于接收并作出判断选择出合适的估计误差方差αe2；第二LOS/NLOS模块，用于接收UWB设备信号并作出判断选择合适的自由空间路径损耗系数α2和噪声方差σx22；所述中心服务器还包括：数据处理系统，用于地上监控站下达定位指示，开启系统，并选择采用精确定位模式，定位命令依次向WIFI设备和UWB设备传输，直至定位终端的精确定位开关接收到命令；WIFI设备中的第一LOS/NLOS判断模块作出判断，将参数传送至定位AP，通过WIFI的三角形定位算法确定出移动待测点所在的三角形区域；当进行精确定位时，开启控制UWB定位标签开始发射脉冲序列信号，UWB定位标签发送的信号由UWB设备中的RSS阈值判断模块接收并作出判断选择出合适的估计误差方差αe2、第二LOS/NLOS模块接收并作出判断选择合适的自由空间路径损耗系数α2和噪声方差σx22，将所有参数传送至定位AP，通过基于TOA的UWB定位算法，确定出移动待测点所在的圆形边界；所有的信息通过WIFI设备和UWB设备汇总，由数据处理系统根据混合WIFI‑UWB定位方法计算出最终的精确的移动待测点定位坐标。