一种基于UWB定位技术的密闭空间快速建模方法技术

技术编号:46173312 阅读:14 留言:0更新日期:2025-08-22 18:37
本发明专利技术涉及一种基于UWB定位技术的密闭空间快速建模方法,属于煤矿井下定位通信领域。针对传统激光扫描建模存在基准点累计误差大、需密集部署基准点及数据传输滞后问题,提出:部署UWB定位通信融合基站构建定位网络;激光扫描仪实时获取三维基准位置并动态校正;通过Wi‑Fi6无线传输点云数据至地面服务器实时拼接建模。技术效果包括:UWB定位将百米末端误差从1.2米降至0.3米,基准点间距由50米扩至200米,Wi‑Fi6实现1.2Gbps实时传输,建模时延缩短至毫秒级,提升井下应急救援效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿井下定位通信领域,涉及一种基于uwb定位技术的密闭空间快速建模方法。


技术介绍

1、煤矿井下定位建模领域长期面临特殊环境下的技术瓶颈。由于地下巷道完全隔绝卫星信号,传统方法依赖全站仪进行人工基准点标定,配合激光扫描仪生成点云数据。这种技术路线存在固有缺陷:激光扫描仪在移动过程中产生累积误差,导致建模末端偏差随扫描距离呈指数增长。同时,陀螺仪惯性导航系统在长时间运行后会出现漂移误差,迫使作业人员必须间隔固定距离重复部署基准点,这不仅显著增加工作量,更导致后期维护成本居高不下。

2、现有技术体系中,点云数据的处理流程存在严重时效性缺陷。扫描获得的原始数据需存储于本地设备,待升井后人工导出进行离线处理,这种滞后性无法满足应急救援、动态地质监测等实时建模需求。更关键的是,巷道结构的复杂电磁环境会干扰传统无线传输,使得现有系统难以实现扫描数据的实时回传。此外,传统建模方法对基准点部署密度的过度依赖,不仅降低作业效率,还在实际应用中产生基准网络维护困难、抗扰动能力弱等技术痛点。


技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种基于UWB定位技术的密闭空间快速建模方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于UWB定位技术的密闭空间快速建模方法,其特征在于:所述定位通信融合基站集成有UWB定位功能模块和Wi-Fi6无线传输模块,其中UWB定位功能模块采用相位到达差定位(Phase Difference of Arrival,PDOA)相位差定位算法,各基站间通过时间同步协议实现坐标系统一。

3.根据权利要求1所述的基于UWB定位技术的密闭空间快速建模方法,其特征在于:所述S2中,三维基准位置的获取包括:

4.根据权利要求1所述的基于UWB定位技术的密闭...

【技术特征摘要】

1.一种基于uwb定位技术的密闭空间快速建模方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于uwb定位技术的密闭空间快速建模方法,其特征在于:所述定位通信融合基站集成有uwb定位功能模块和wi-fi6无线传输模块,其中uwb定位功能模块采用相位到达差定位(phase difference of arrival,pdoa)相位差定位算法,各基站间通过时间同步协议实现坐标系统一。

3.根据权利要求1所述的基于uwb定位技术的密闭空间快速建模方法,其特征在于:所述s2中,三维基准位置的获取包括:

4.根据权利要求1所述的基于uwb定位技术的密闭空间快速建模方法,其特征在于:所述s3中,生成激光点云数据时,采用动态基准校正机制,具体包括:

5.根据权利要求1所述的基于uwb定位技术的密闭空间快速建模方法,其特征在于:所述s4中,无线传输模块采用802.11ax协议,在5ghz频段建立多输入多输出传输通道,点...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄友胜刘亚辉赵安辉胡亮戴剑波王飞胡宇温贤培张翼张鹏槐利张金豪邵严林引周代勇杨兴鑫梁显陈敬川谭力珲尉益宁毛江尧黄倩胡英杰任高建赵光绪何青松郑芳菲杨维琳黄婷夏月吴渝黄伟曾少华张加易贺奎田军马书敏王斌段明
申请(专利权)人:中煤科工集团重庆研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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