[发明专利]一种基于UWB的矿井无人机车高精度定位系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于UWB的矿井无人机车高精度定位系统及方法，包括若干UWB标签节点Tag、UWB锚节点Anchor，井下通信AP设备及信标器四部分通过无线或者有线信号进行连接；本发明并不是直接定位机车位置，而是将定位分成三步，第一步测距，在测距方面节点采用的是窄脉冲信号传输具有很强抗干扰的特性，避免了井下灰尘过多及磁场紊乱等原因而造成的定位偏差，第二步是计算在进路里的坐标，在第一步测的多点间精确距离的基础上利用最小二乘算法求解节点的坐标，第三步监控中心根据进路中信标器的位置与机车坐标的相对位置，从而最终确定定位机车在矿井的位置，最高定位精度可达0.1m。

主权项

一种基于UWB的矿井无人机车高精度定位系统，其特征在于：包括：若干UWB标签节点Tag，分别设置于矿井中作为UWB信号发送器，各个UWB标签节点Tag的坐标已知并分配有相应的ID号；UWB锚节点Anchor，其设置在矿井中机车上作为UWB信号接收器，所述UWB锚节点Anchor实时接收各个UWB标签节点Tag发送的脉冲信号，并记录脉冲信号的到达时间以及脉冲信号对应的UWB标签节点Tag的坐标数据；AP设备，其设置在矿井中，所述UWB标签节点Tag、UWB锚节点Anchor分别与AP设备无线通信连接；每个进路至少一个信号机，所述信号机就是井下的路红灯，只有绿灯时机车才能驶入该条进路，信号机与井下交换机直接相连，信标器与信号机成对存在，所述信标器位置已知直接与井下交换机连接，可将其位置信息直接通过井下光纤环网传输至地面监控中心。