[发明专利]一种矿用基站定位系统和定位方法

说明书

本发明公开了一种矿用基站定位系统及定位方法，系统包括定位客户端、定位服务器、定位主站、定位子站、定位天线和定位卡片，定位客户端用于向客户展示当前定位卡片的信息，定位服务器用来解析来自各定位主站的定位数据，每个定位主站和定位子站分别连接有两个定位天线，每个定位主站相对应有多个定位子站，各定位子站之间顺次连接，定位卡片与定位天线无线连接。定位方法包括：定位卡片进行定位基站搜索；定位卡片申请对定位基站进行测距；定位基站对接收到的定位卡片信息进行存储填充和处理；定位服务器解析来自定位主站的以太网定位数据；定位客户端向客户展示当前定位卡片的位置、速度以及配置等信息。本发明实现了高速运行时的高精度定位。

技术领域

本发明涉及智能定位方法，特别是涉及一种矿用基站定位系统和定位方法。

背景技术

当前煤矿精确定位技术主要实现方法是：RFID、场强、TOF(飞行时间)、TDOF(飞行时间差)等实现方式，目前市场上已有的TOF、TDOF精确定位测数据系统主要存在一下问题：

1、单个基站覆盖距离近

煤矿井下由于巷道换环境差、遮挡等因素的原因在传统设置的TOF及TDOF精确定位基站才有多基站覆盖才能测距定位的方案中。单个基站覆盖距离又近这样会使同样好的定位需求设备数量会急剧增加。

2、时钟同步精度要求高

特别在TDOF到达时间差定位方案中，由于需要多基站数据同时计算才能进行坐标定位所以需要非常高的时钟同步精度。根据电磁波的传播速度来算时钟同步差1nS在测距误差就会有30厘米的误差。

3、单个基站同步定位的卡容量小

由于基站对定位卡片进行定位都需要进行测距，而通用方式又是对多个定位基站测距才能进行定位。所以对一张定位卡进行定位需要对多个基站多次测距才能实现定位。同时为了提高定位精度通常采用了多次测距取平均的做法，这样由于无线信道的独占特性会造成单个定位基站在单位时间内刷新定位的卡片数据会极大的减小。

发明内容

发明目的：为解决现有技术的不足，提供一种矿用定位基站定位系统和定位方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种矿用基站定位系统，包括定位客户端、定位服务器、定位主站、定位子站、定位天线和定位卡片，其中定位主站至少两个，每个定位主站对应于多个定位子站；其中，定位客户端用于向客户展示当前定位卡片的信息，定位服务器用来解析来自各定位主站的定位数据，每个定位主站和定位子站分别连接有两个定位天线，每个定位主站相对应的多个定位子站之间顺次连接，然后再与相应的定位主站连接，定位卡片有多个，每个定位卡片与定位天线无线连接。

可选的，定位天线为定向定位天线。

本发明还提供了一种矿用基站定位方法，包括以下步骤：

(1)定位卡片通过无线信道能量扫描的方式对定位基站进行检测搜索；

(2)定位卡片通过向定位基站的天线发送无线数据申请对定位基站进行测距，并等待同意或拒绝；

(3)定位基站对接收到的定位卡片信息进行存储填充和处理，并通过逻辑判断给出卡片在定位基站的左侧或右侧并计算出实际距离；

(4)定位服务器解析来自定位主站的以太网定位数据；

(5)定位客户端向客户展示当前定位卡片的位置、速度以及配置信息。

进一步的，步骤(1)包括以下步骤：

(11)定位卡片按照约定的周期每5秒唤醒一次，每唤醒一次定位卡片首先进行定位基站搜索，支持同时搜索到5个定位基站；