敬请登录网站在线投稿(tougao.mesnet.com.cn)2023年第4期87改进型DSTWR的UWB煤矿井下定位方法研究*魏岚焘,崔丽珍,包图雅(内蒙古科技大学信息工程学院,包头014017)*基金项目:国家自然科学基金项目—复杂煤矿井下环境多源融合定位理论及关键技术研究(62261042);内蒙古自然科学基金项目—基于移动网络的煤矿井下PDR/地磁/WiFi多源融合定位算法研究(2020MS06027);内蒙古自治区科技计划项目—矿山应急救援挖掘机智能网联控制平台研发与应用项目(2022YFSH0051)。摘要:提出基于改进双边双程测距算法的超宽带煤矿井下定位系统,对双边双程测距算法进行了优化,实现了标签和多个基站同时测距,缩短了测距时间,加快了定位速度;采用卡尔曼滤波对测量到的距离进行滤波处理,提高了测距的精度和稳定性。实验结果表明,定位系统的定位精度可达到厘米级,在模拟煤矿井下环境中(地下通道),平均误差在20cm内,最小误差为11.06cm;在室内环境中的平均误差为14cm内,最小误差为6.49cm。关键词:UWB;DSTWR;STM32F103C8T6;卡尔曼滤波;TOA中图分类号:TN802文献标识码:AResearchonUWBUndergroundLocationMethodBasedonImprovedDSTWRWeiLantao,CuiLizhen,BaoTuya(CollegeofInformationEngineering,InnerMongoliaUniversityofScience&Technology,Baotou014017,China)Abstract:Inthepaper,anultra-widebandundergroundcoalminepositioningsystembasedontheimprovedbilateraltwo-wayrangingal-gorithmisproposed.Thebilateraltwo-wayrangingalgorithmisoptimizedtorealizethesimultaneousrangingoflabelsandmultiplebasestations,reducetherangingtimeandspeedupthelocatingspeed.Kalmanfilterisusedtofilterthemeasureddistance,whichimprovestheaccuracyandstabilityoftheranging.Theexperimentresultsshowthatthepositioningaccuracyofthepositioningsystemcanreachthelevelofcm.Theaverageerrorinthesimulatedundergroundenvironmentofcoalmine(undergroundpassage)iswithin20cm,andtheminimumerroris11.06cm.Intheindoorenvironment,theaverageerroriswithin14cm,andtheminimumerroris6.49cm.Keywords:UWB;DS-TWR;STM32F103C8T6;Kalmanfilter;TOA0引言随着科学技术的不断发展,越来越多的智能化和信息化服务需要依托位置信息。在室外场景下,目前主流的定位系统有4种,分别是中国的北斗卫星导航系统、美国的全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统以...
