[发明专利]井下煤矿人员实时无线定位方法

权利要求书

1.一种井下煤矿人员实时无线定位方法，其特征在于采用移动节点与信标节点相互配合，移动节点置于矿工所戴矿帽的内部在矿井坑道内固定信标节点，定位算法采用基于无线节点射频信号强度的分布式实时定位方法或接收信号功率指标RSSI与实际距离之间的转换方法，从而产生较为准确的定位结果，并利用无线网络传输至井上数据库进行存储。

2.根据权利要求1所述的井下煤矿人员实时无线定位方法，其特征在于所述的基于无线节点射频信号强度的分布式实时定位方法为坑道内一维定位算法，具体步骤如下：

a.以收到的信标节点的数据填写二维矩阵，第一行为所收到的信标节点的X坐标值，第二行为该待测节点与所收到信标节点之间的距离值，该值从RSSI值换算得来，该二维矩阵的列数即为该待测节点所能接受到得信标节点总数；

b.按照上述二维矩阵中所有X坐标得大小对二维矩阵进行从小到大的重新排序，并将对应的距离值也做相应的排序；

c.作误差函数：

E=1NΣi=1N(|X-xi|-di)2,]]>

上式中E为平均误差值，N为接受到的信标总数，x_i为信标坐标，d_i为信标与待测节点距离值，X即为所要求解的待测节点坐标值；

为使平均误差值E最小，则对误差函数求导后

令dEdX=0,]]>则有：X=1N(Σi=1Nxi+Σi=1Nd|X-xi|dXdi)]]>

d.对出现在应有范围之外的解，取所有能够接受的信标端点坐标值，代入误差函数，取使E函数最小的信标点值作为X的估计值。因为极小值在定义域外的情况说明极值点应该在信标端点上。

e.对估计X坐标作以0.5为权值与前一次计算的X坐标作线性滤波，从而得到待测节点的最终估计X坐标值。

3.根据权利要求1所述的井下煤矿人员实时无线定位方法，其特征在于所述的在矿井坑道内固定信标节点的布设方法是根据掘井面的坑道的自身特点，信标节点只能布设在挖煤坑道的支撑面一侧，但不能紧贴坑道壁布设，每隔有效距离放置一个，保证在一个节点通信范围内至少能够有两个节点与它进行通信。