一種煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋信息快速生成方法，包括以下步驟：煤礦井下所有巷道的無(wú)線接入點(diǎn)AP點(diǎn)都有相同的發(fā)射功率及安裝在巷道相對(duì)位置上；把煤礦井下每條巷道分成若干個(gè)定位區(qū)域，分析無(wú)線信號(hào)在每個(gè)定位區(qū)域?qū)Φ乃p，并把具有相似的衰減的定位區(qū)域歸為相似類；采集相似類里的一個(gè)定位區(qū)域的指紋信息為；最后把相似類中其它定位區(qū)域的指紋信息的創(chuàng)建依據(jù)；上述煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋生成方法，只需要采集相似類中的一個(gè)定位區(qū)域的指紋信息，就可以得到本相似類中的其它定位區(qū)域的指紋信息，大大減少了煤礦井下巷道的指紋采集的工作量。
【專利說(shuō)明】一種煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種煤礦井下巷道內(nèi)的人員定位指紋庫(kù)的指紋信息快速生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)線定位技術(shù)也在飛速的發(fā)展?；跓o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位服務(wù)在人們的工作生活中的作用越來(lái)越大，這就加速了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于目標(biāo)定位中。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在煤礦監(jiān)測(cè)的應(yīng)用中的主要目標(biāo)之一就是指出它所監(jiān)測(cè)的事件發(fā)生的地點(diǎn)。因此，在對(duì)環(huán)境、人員等進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，能夠及時(shí)獲知突發(fā)事件發(fā)生的位置是其重要的。
[0003]與地面環(huán)境不同，煤礦井下巷道空間是狹長(zhǎng)的受限的帶狀空間，電磁信號(hào)傳播時(shí)容易發(fā)生反射、折射、散射等，多徑效應(yīng)明顯。因此GPS等一般應(yīng)用于地面地位的技術(shù)無(wú)法發(fā)揮作用。煤礦井下定位技術(shù)，一直存在著環(huán)境復(fù)雜、難度大、成本高等因素，通過(guò)分析研究各種定位技術(shù)的原理、特點(diǎn)，研究煤礦巷道無(wú)線傳播環(huán)境。基于RSSI定位算法具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、無(wú)需添加額外硬件，成本較低，運(yùn)算量低的特點(diǎn)。
[0004]研究表明，為了提高基于RSSI值的定位算法精度，常用的方法是在定位的地理區(qū)域分成盡量多定位區(qū)域，而且在每個(gè)定位區(qū)域上增加采集RSSI值的次數(shù)，井下的人員的精確定位是煤礦安全監(jiān)控的基本要求，所以指紋信息庫(kù)的建立需要很大的工作量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述狀況，有必要提供一種速度快、工作量少的煤礦井下巷道內(nèi)的人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法。
[0006]一種煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法，包括以下步驟:
51、煤礦井下所有巷道安裝相同的無(wú)線AP，且安裝于巷道的相對(duì)位置上；
52、將煤礦井下每條巷道劃分為若干定位區(qū)域；
53、計(jì)算井下巷道每個(gè)定位區(qū)域的無(wú)線信號(hào)的衰減，并將有相似衰減的定位區(qū)域歸為相似類
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋信息快速生成方法，其特征在于，包括以下步驟:51、煤礦井下所有巷道安裝相同的無(wú)線接入點(diǎn)AP，且安裝于巷道的相對(duì)位置上；52、將煤礦井下的每條巷道劃分為若干定位區(qū)域；53、計(jì)算井下巷道每個(gè)定位區(qū)域的無(wú)線信號(hào)的衰減，并將具有相似衰減的定位區(qū)域歸為同一相似類=；54、采集相似類 中的某個(gè)定位區(qū)域的指紋信息#;；55、將指紋信息#f作為相似類％中其它定位區(qū)域的指紋信息；最終得到整個(gè)井下巷道的指紋信息庫(kù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法，其特征在于，所述步驟S3中計(jì)算井下巷道每個(gè)定位區(qū)域的無(wú)線信號(hào)的遮擋及衰減，采用以下公式:所述無(wú)線信號(hào)在近似為矩形的巷道內(nèi)傳播是會(huì)產(chǎn)生傳播衰耗，矩形空直隧道內(nèi)的傳播損耗應(yīng)是電磁波反射損耗4m、隧道壁粗糙度、傾斜度Lall_tilt造成的損耗之和:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法，其特征在于，所述步驟S4中采集井下相似類OI1中某個(gè)定位區(qū)域的指紋信息#f，采用以下方法:采集指紋信息爲(wèi)時(shí)的距離為0.5-1米，共M個(gè)采集點(diǎn)，每點(diǎn)采集N次，然后計(jì)算這N次的平均值作為該采集點(diǎn)的指紋信息，最終得到相似類中的某個(gè)定位區(qū)域的指紋信息爲(wèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法，其特征在于，所述步驟S5中將指紋信息#f作為相似類CKs中其它定位區(qū)域的指紋信息；最終得到整個(gè)井下巷道的指紋信息庫(kù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法，其特征在于，所述步驟SI中所有無(wú)線接入點(diǎn)AP安裝于巷道壁，且空間的相對(duì)位置近似相同(包括距地面高度、距巷道壁的距離、AP的空間的相對(duì)角度等)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位指紋庫(kù)的指紋快速生成方法，其特征在于，所述步驟S3中的相似巷道為所述的兩個(gè)定位區(qū)域無(wú)線 信號(hào)衰減差的絕對(duì)值小于m。
【文檔編號(hào)】H04W64/00GK103442429SQ201310338068
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】華鋼, 王永星, 徐永剛, 趙穎杰 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)