改进型DS-TWR的UWB煤矿井下定位方法研究

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20 cm内,最小误差为11.06 cm;在室内环境中的平均误差为14 cm内,最小误差为6.49 cm。

基于DL-AKF的UWB煤矿井下定位算法

针对UWB在煤矿井下定位精度及稳定性等问题,本文提出一种双层自适应卡尔曼滤波(DL-AKF)定位算法,分别在测距和定位阶段使用不同的自适应卡尔曼滤波算法。第一层Sage-Husa自适应卡尔曼滤波与多项式拟合误差补偿联合处理应用于测距阶段,将测距误差减小至10 cm内,第二层自适应扩展卡尔曼滤波应用于定位解算,进一步提高煤矿井下定位精度及稳定性。实验表明,该算法能够有效减小测距误差并提高定位精度,静态定位结果均方根误差可达到14 cm左右。