基于电磁波及超声波联合测距的井下定位方法.pdf

《基于电磁波及超声波联合测距的井下定位方法》是一篇研究煤矿井下定位技术的专业论文，主要探讨了如何结合电磁波和超声波两种技术来提高定位精度。该方法考虑到井下巷道的空间结构特点，设计了一种无线传输网络，由锚节点和网关节点构成。网关节点设置在巷道端点，锚节点则按一定间距排列在巷道顶部中央，以确保巷道内的移动节点发射的电磁波信号至少能被两个锚节点接收。 在定位过程中，移动节点通过比较不同锚节点接收到的电磁波信号强度，判断其与锚节点之间的相对位置关系。同时，移动节点使用超声波的时间-of-flight（TOF）检测方法测量巷道横向距离，而锚节点和移动节点之间则利用电磁波信号强度的对数正态分布模型计算巷道纵向距离。这样，通过对两个维度的测距结果综合分析，可以确定移动节点的二维坐标。 仿真结果显示，这种方法的定位误差较小，超声波在巷道横向的测距精度较高，而巷道纵向50米范围内，最大误差不超过5米。这种联合定位方法能够有效减少锚节点的数量，同时保持较高的定位精度，对于煤矿井下的人员定位和监控具有重要应用价值。 该文引用了多种参考文献，为技术开发提供了专业指导，其研究内容涉及矿井监控、人员定位、电磁波测距以及超声波测距等多个领域，对于提升井下安全管理和应急响应能力具有重要意义。文章的分类号TD76，文献标志码A，表明其在矿业技术和安全监测方面具有较高的学术价值。这项工作展示了多传感器融合技术在复杂环境定位中的潜力，为未来类似领域的研究提供了新的思路和方法。