【技术实现步骤摘要】
井下无源动目标定位方法
本专利技术涉及井下定位
，特别涉及一种井下无源动目标定位方法。
技术介绍
井下动目标的精确定位对于无人智能生产、人员安全、灾后施救等具有非常重要的意义。目前井下主要使用的是基于RFID技术的定位系统，ZigBee、WiFi、UWB技术也常得以应用。ZigBee定位技术传输速度慢、有效范围小。WiFi定位精度差，为了提高精度需要部署更多硬件设施，成本高。UWB定位技术可以实现高精度定位，但是需要配备至少两套发射装置，成本较高。有源RFID定位技术已经广泛的应用于井下定位系统，但是识别距离短、盲点距离长，定位精度一般在10米级。以上采用的都是有源定位技术，随着智能化、无人化矿山开采技术的发展，无源定位技术亟待在此领域大力推进。目前所使用的定位算法中，基于接收的信号强度(ReceivedSignalStrengthIndication，RSSI)的定位算法通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，可以在大范围内工作，但精度和可靠性较差。基于TOA/TOF的定位算法利用信号在两个收发机/反射面之间往返的飞行时间测距，存在时钟同步问题以及难...
【技术保护点】
1.一种井下无源动目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：确定多频连续波的多个信号频率，并通过多个收发装置的发射天线按时间顺序周期循环地发射所述多频连续波作为测距信号，其中，同一时刻所述多个收发装置的发射天线所发射的信号频率各不相同，收发装置的个数大于等于4；井下无源动目标上的无源标签接收所述测距信号，并采用与其他无源标签不同的调制码对反馈信号进行调制后发送；经过多径信道，所述多个收发装置的接收天线分别接收第一个回波，并利用码的自相关特性对所述无源标签发送的反馈信号进行解调，然后利用相干相位检测技术，计算载波相位；通过多频连续波测距模块得到每个所述收发装置与所述井下无源动目...
【技术特征摘要】
1.一种井下无源动目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：确定多频连续波的多个信号频率，并通过多个收发装置的发射天线按时间顺序周期循环地发射所述多频连续波作为测距信号，其中，同一时刻所述多个收发装置的发射天线所发射的信号频率各不相同，收发装置的个数大于等于4；井下无源动目标上的无源标签接收所述测距信号，并采用与其他无源标签不同的调制码对反馈信号进行调制后发送；经过多径信道，所述多个收发装置的接收天线分别接收第一个回波，并利用码的自相关特性对所述无源标签发送的反馈信号进行解调，然后利用相干相位检测技术，计算载波相位；通过多频连续波测距模块得到每个所述收发装置与所述井下无源动目标之间的测距距离；通过几何定位模块利用所述多个收发装置的位置坐标和与所述井下无源动目标之间的测距距离，确定所述井下无源动目标的三维位置坐标。2.根据权利要求1所述的井下无源动目标定位方法，其特征在于，通过遗传算法或禁忌搜索算法确定最优的多频连续波的多个信号频率组合。3.根据权利要求2所述的井下无源动目标定位方法，其特征在于，所述遗传算法所选择的中心频率为916MHz和2.4GHz，利用遗传算法中的选择、交叉、变异操作，在所述中心频率附近产生最优的多频连续波的多个信号频率组合。4.根据权利要求3所述的井下无源动目标定位方法，其特征在于，收发装置和信号频率的个数为4，确定多频连续波的多个信号频率包括：首先定义一个阈值方程：其中，λi为第i个频率正弦波的波长，Z是整数集合，Rmax为可测得的最远距离，每个ai都是整数且至少有一个非零；由下式确定T(f,Rmax)的范围：其中，λmax、λmin分别为所产生的频率组合中最大和最小的波长值，其对应的频率分别为fmin、fmax；设发射信号按照频率从大到小排序为f1、f2、f3、f4，则f1＝fmax、f4＝fmin、λ1＝λmin、λ4＝λmax，且带宽百分比令各个频率相位误差的最大值为满足5.根据权利要求4所述的井下无源动目标定位方法，其特征在于，其中，在第一个时刻，四个收发装置S1、S2、S3、S4发射天线...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓光，杨悦，孙彦景，滕跃，徐华，李松，马占国，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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