一种基于UWB和IMU的矿井下组合定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于UWB和IMU的矿井下组合定位方法，包括以下步骤：在定位区域布置UWB基站和动作捕捉系统，通过UWB测距获取基站与标签之间的距离，通过人员移动采集IMU速度数据，通过动作捕捉系统记录人员身上的标签位置，并构建数据集；基于数据集和双向长短期记忆神经网络构建定位模型；通过定位模型对人员进行定位，获得预测定位结果；将预测定位结果与IMU数据通过扩展卡尔曼滤波进行融合，得到最终定位结果。本发明专利技术能够准确定位煤矿井下人员的准确位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿井下定位，尤其涉及一种基于uwb和imu的矿井下组合定位方法。

技术介绍

1、煤矿井下人员定位系统作为“六大系统”之一，在煤矿生产调度管理、安全管理和事故应急救援中发挥着重要的作用。因此，能够实现煤矿井下人员的准确位置监测对于国家煤炭事业的发展以及矿井开采建设与管理意义重大。

2、超宽带(ultra－wideband，uwb)定位技术采用极宽的频谱、时间间隔极短的窄脉冲无线电信号进行通信和测距，由于所采用的无线电波周期在纳秒级，所以时间分辨能力较高，可达到厘米级的距离分辨。uwb定位系统在复杂室内环境中表现良好，不仅仅能够用于静止物体，对于运动物体也表现良好，在移动定位中前景广阔，对移动物体进行定位和跟踪时，误差可达到厘米级。但当遇到非视距的环境中时，uwb信号会产生较大的偏移甚至丢失，uwb定位技术的定位精度以及定位的稳定性都会大大下降。

3、惯性导航系统(inertial navigation system,ins)以经典的牛顿力学为基础，它通过利用惯性测量单元(inertial measurement unit本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于UWB和IMU的矿井下组合定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述数据集和双向长短期记忆神经网络构建定位模型包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位模型还包括注意力机制，并连接两个带有Dropout的全连接层以修正时序数据误差；用于提取，

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位模型在训练过程中的损失函数为：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过扩展卡尔曼滤波进行融合包括：

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【技术特征摘要】

1.一种基于uwb和imu的矿井下组合定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述数据集和双向长短期记忆神经网络构建定位模型包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述定位模型还包括注意力机制，并连接两个带有dropout的全连接层以修正时序数据误差；用于提取，

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位模型在训练过程中的损失函数为：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：连增增，赵辰瑞，何荣，贺刘辉，陈浩，陈恒祎，刘宪云，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：