巷道内人员高精度定位技术研究

发布时间：2017-11-16 18:15

  本文关键词：巷道内人员高精度定位技术研究

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【摘要】：矿井人员高精度定位是井下人员定位系统的发展趋势,这对救援和人员管理具有重要的意义。但是由于井下巷道空间有限,环境复杂,电磁波传播多径衰落现象严重,基于RFID、RSSI等常规定位系统无法达到高精度定位的要求,因此必须寻求新的定位体制。本文针对矿井特点,对井下人员高精度定位技术展开研究。首先讨论了无线定位的基本原理和机制,研究了矿井人员定位的特点。以AT86RF233芯片为核心,设计完成一套基于频率多跳的相位差测距技术的井下人员高精度定位系统。本文从物联网的角度出发,对系统的各个层面进行了详细设计,并且通过实验验证了系统的高精度定位性能。然而,当同一区域内人员数目增多后,基于相位差的定位系统的定位轮询时间将会增大到数十秒量级,定位的实时性显著下降。为了解决此问题,本文对矿井高精度人员定位技术进行了进一步的研究,从无线电定位基本原理出发,结合巷道特点,提出了基于线性调频连续波的矿井人员高精度定位方案。本文详细介绍了该方案的具体构架,信号处理流程,参数选择等。通过对矿井巷道中电磁波传播特性建模,仿真验证了系统的性能。结合实际应用,设计完成原理验证样机,给出了详细的设计框图及工作时序图,并通过开展外场实验验证了其高精度、高动态的定位性能。综合本文研究结果表明,基于相位差和基于线性调频连续波的矿井人员定位系统定位精度均能够满足矿井巷道内人员高精度定位的要求。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 孙继平;张传雷;;梯形隧道中横截面尺寸对电磁波传播特性的影响[J];电子与信息学报;2006年08期

2 孙继平,石庆冬;矿井隧道电磁传播的研究[J];煤炭科学技术;2001年01期

3 孙继平,成凌飞,张长森;截面尺寸对矩形巷道中电磁波传播的影响[J];中国矿业大学学报;2005年05期

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本文编号：1193231