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公开(公告)号：CN102523621B
公开(公告)日：2015-11-25
申请号：CN201210006422.0
申请日：2012-01-10
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种用于煤矿井下的人员定位系统及方法。本系统包括设在井上的地面监控中心，设在井下的传输基站，多个网关节点，光纤，总线，多个无线信标节点，多个移动节点，其中应用于井下的设备均是本质安全型的。本方法是一种基于模式匹配的定位方法，根据巷道的结构和信标节点的信号覆盖范围将巷道划分为不同的区块，各区块内按照相同的方式布设信标节点，在训练阶段，通过训练节点在地面监控中心生成定位模式数据库，在定位阶段，移动节点根据接收的信标节点的定位信号，向地面监控中心发送定位模式，与数据库内训练节点生成的模式进行匹配，找到最接近的模式，实现精确定位。本发明的井下人员定位系统及方法定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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公开(公告)号：CN102721944B
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201210236297.2
申请日：2012-07-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种用于煤矿井下的基于距离约束的电磁波超声联合定位方法。本发明根据巷道的空间结构和电磁波、超声波的本身属性特点，使用适当的近似算法，通过电磁波传播对数-常态模型公式，得到一个移动节点到两个锚节点距离之比的简化公式。由于两个锚节点之间的距离为已知量，以此距离为约束条件，得到移动节点在巷道内的纵向坐标。根据TOF测距原理，使用超声波测距获得移动节点到巷道壁的距离，得到移动节点在巷道内的横向坐标，进而得到移动节点的二维位置坐标，实现精确定位。本发明的定位方法定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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公开(公告)号：CN102768352A
公开(公告)日：2012-11-07
申请号：CN201210236302.X
申请日：2012-07-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种用于煤矿井下的基于模式匹配的井下超宽带电磁波超声联合定位系统与方法。本系统包括地面监控中心，传输基站，网关节点，光纤，总线，锚节点，移动节点，训练节点，以及处在远地的远程监控终端。本定位方法分两个阶段：训练阶段，训练节点与锚节点配合在地面监控中心生成定位模式数据库；定位阶段，移动节点向指定的一侧巷道壁发射超声波信号并接收反射回波，同时使用超宽带电磁波信号与锚节点进行通信，形成定位数据包，转发至地面监控中心，地面监控中心将定位数据包与存储的定位模式数据库进行模式匹配计算，得到移动节点的位置坐标，实现精确定位。本发明的定位系统及方法定位精度高，成本低，且耗能少，系统设备结构简单。
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公开(公告)号：CN102638763A
公开(公告)日：2012-08-15
申请号：CN201210135047.X
申请日：2012-05-03
Applicant: 中国矿业大学(北京) , 李宗伟
IPC: H04W4/04
Abstract: 本发明公开了一种用于煤矿井下的电磁波超声联合定位系统及方法。本系统包括设在井上的地面监控终端，设在井下的中心站，多个网关节点，光纤，总线，多个锚节点，多个移动节点，设在远地点上层终端，其中应用于井下的设备均是本质安全型设备。本方法是一种使用电磁波和超声波配合的联合定位方法，根据巷道的空间结构和电磁波、超声波的本身属性特点，使用可以同时发射电磁波和超声波两种无线信号的移动节点，根据对数-常态模型，使用电磁波测得移动节点与锚节点的距离，根据TOF测距原理，使用超声波测得移动节点到巷道壁的距离和移动节点到巷道底面的距离，进而使用简单的算法直接得到移动节点的位置坐标，实现精确定位。本发明的井下电磁波超声联合定位系统及方法定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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公开(公告)号：CN102638763B
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201210135047.X
申请日：2012-05-03
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: H04W4/04
Abstract: 本发明公开了一种用于煤矿井下的电磁波超声联合定位系统及方法。本系统包括设在井上的地面监控终端，设在井下的中心站，多个网关节点，光纤，总线，多个锚节点，多个移动节点，设在远地点上层终端，其中应用于井下的设备均是本质安全型设备。本方法是一种使用电磁波和超声波配合的联合定位方法，根据巷道的空间结构和电磁波、超声波的本身属性特点，使用可以同时发射电磁波和超声波两种无线信号的移动节点，根据对数-常态模型，使用电磁波测得移动节点与锚节点的距离，根据TOF测距原理，使用超声波测得移动节点到巷道壁的距离和移动节点到巷道底面的距离，进而使用简单的算法直接得到移动节点的位置坐标，实现精确定位。本发明的井下电磁波超声联合定位系统及方法定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102768352B
公开(公告)日：2014-08-27
申请号：CN201210236302.X
申请日：2012-07-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种基于模式匹配的井下超宽带电磁波超声联合定位系统与方法。本系统包括地面监控中心，井下中心站，网关节点，光纤，总线，锚节点，移动节点，训练节点，以及处在远地的上层终端。本方法分两个阶段，在训练阶段，训练节点与锚节点配合在地面监控中心生成定位模式数据库；在定位阶段，移动节点向指定的一侧巷道壁发射超声波信号并接收反射回波，同时向附近的锚节点发射定位请求超宽带电磁波信号，并接收锚节点响应发射的定位超宽带电磁波信号，处理形成定位数据包通过锚节点向上转发至地面监控中心，地面监控中心通过模式匹配计算，得到移动节点的位置坐标。本发明定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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公开(公告)号：CN102868751A
公开(公告)日：2013-01-09
申请号：CN201210358238.2
申请日：2012-09-24
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种基于距离约束的井下目标定位系统及方法。本系统包括设在井上的地面监控中心，设在井下的井下中心站，网关节点，光纤，总线，锚节点，移动节点，以及设在远地的远程终端，其中应用于井下的设备均是本质安全型设备。本方法利用两个锚节点之间的距离已知这一约束条件，获得更高的定位精度，根据巷道的结构特点进行合理的近似计算，以简化算法的复杂度，并根据垂直向量乘积为零的原理，得到移动节点在井下巷道的二维位置坐标。本发明的井下人员定位系统及方法定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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公开(公告)号：CN102721944A
公开(公告)日：2012-10-10
申请号：CN201210236297.2
申请日：2012-07-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种用于煤矿井下的基于距离约束的电磁波超声联合定位系统及方法。本发明根据巷道的空间结构和电磁波、超声波的本身属性特点，使用适当的近似算法，通过电磁波传播对数-常态模型公式，得到一个移动节点到两个锚节点距离之比的简化公式。由于两个锚节点之间的距离为已知量，以此距离为约束条件，得到移动节点在巷道内的纵向坐标。根据TOF测距原理，使用超声波测距获得移动节点到巷道壁的距离，得到移动节点在巷道内的横向坐标，进而得到移动节点的二维位置坐标，实现精确定位。本发明的定位方法定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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公开(公告)号：CN102868751B
公开(公告)日：2016-01-27
申请号：CN201210358238.2
申请日：2012-09-24
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种基于距离约束的井下目标定位系统及方法。本系统包括设在井上的地面监控中心，设在井下的井下中心站，网关节点，光纤，总线，锚节点，移动节点，以及设在远地的远程终端，其中应用于井下的设备均是本质安全型设备。本方法利用两个锚节点之间的距离已知这一约束条件，获得更高的定位精度，根据巷道的结构特点进行合理的近似计算，以简化算法的复杂度，并根据垂直向量乘积为零的原理，得到移动节点在井下巷道的二维位置坐标。本发明的井下人员定位系统及方法定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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公开(公告)号：CN102523621A
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201210006422.0
申请日：2012-01-10
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种用于煤矿井下的人员定位系统及方法。本系统包括设在井上的地面监控中心，设在井下的传输基站，多个网关节点，光纤，总线，多个无线信标节点，多个移动节点，其中应用于井下的设备均是本质安全型的。本方法是一种基于模式匹配的定位方法，根据巷道的结构和信标节点的信号覆盖范围将巷道划分为不同的区块，各区块内按照相同的方式布设信标节点，在训练阶段，通过训练节点在地面监控中心生成定位模式数据库，在定位阶段，移动节点根据接收的信标节点的定位信号，向地面监控中心发送定位模式，与数据库内训练节点生成的模式进行匹配，找到最接近的模式，实现精确定位。本发明的井下人员定位系统及方法定位精度高，成本低，并且耗能少，系统设备结构简单。
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