基于改进TDOA在煤矿井下超宽带定位算法的研究

来源：电子测量技术杂志2021年第6期北京时间：

作者：陈浩，李起伟，王子龙

单位：1.煤炭科学技术研究院有限公司, 北京 100013; 2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室, 北京 100013; 3.北京市煤矿安全工程技术研究中心, 北京 100013

摘要：针对煤矿井下定位复杂度高, 定位精度要求高等特点。为提升煤矿井下精确定位的精度与效率，保证人员安全等需要，提出了基于改进TDOA的超宽带定位算法。根据井下巷道条件不同, 采用不同训练与滤波的方法, 最大程度保证了井下定位的精度与效率。实验表明, 联合算法在视距与非视距情况下，定位均值精度均能够保持在10cm以下，且与基础TDOA算法相比，在视距与非视距条件下，均值精度分别提高了20cm与35cm；而在视距情况下，运用训练完成的神经网络进行高速定位，提升了定位效率。因此，联合算法能够实现在不同环境下定位精度与定位效率的兼顾, 可满足井下高精度定位的要求，适用于矿山井下人员定位。

关键词：精确定位;改进TDOA算法;BP神经网络;粒子滤波; 视距; 非视距

基金资助：天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项 项目(2020-TD-MS001)、 煤科院基础基金项目(2019CX-Ⅱ-15)