矿井扩频测距定位方法研究
| 摘要 | 第4-7页 |
| abstract | 第7-11页 |
| 1 绪论 | 第16-30页 |
| 1.1 课题研究意义 | 第16-17页 |
| 1.2 无线定位理论研究与发展 | 第17-18页 |
| 1.3 煤矿井下人员定位研究现状 | 第18-25页 |
| 1.3.1 井下无线电传播研究现状 | 第19-20页 |
| 1.3.2 定位方法研究现状 | 第20-25页 |
| 1.4 矿井人员定位技术存在的问题 | 第25-26页 |
| 1.5 本文的创新点 | 第26-27页 |
| 1.6 论文内容与结构 | 第27-30页 |
| 2 矿井无线定位基本理论与方法 | 第30-48页 |
| 2.1 矿井无线定位的基本理论 | 第30-31页 |
| 2.2 常用的测距无线信号 | 第31-32页 |
| 2.3 主要的测距观测量 | 第32-37页 |
| 2.3.1 RSS测距机制 | 第33-34页 |
| 2.3.2 TOA测距机制 | 第34-36页 |
| 2.3.3 TDOA测距机制 | 第36页 |
| 2.3.4 AOA测距机制 | 第36-37页 |
| 2.3.5 混合测距机制 | 第37页 |
| 2.4 经典定位算法 | 第37-42页 |
| 2.4.1 位置计算 | 第37-39页 |
| 2.4.2 非迭代算法 | 第39-40页 |
| 2.4.3 迭代算法 | 第40-42页 |
| 2.5 定位精度评估指标 | 第42-44页 |
| 2.6 扩频测距技术 | 第44-47页 |
| 2.6.1 CSS测距原理 | 第44-46页 |
| 2.6.2 CSS测距技术的性能 | 第46-47页 |
| 2.7 本章内容小结 | 第47-48页 |
| 3 无须精同步的矿井直接序列扩频测距方法 | 第48-62页 |
| 3.1 DSSS测距技术 | 第48-52页 |
| 3.1.1 DSSS测距原理 | 第48-51页 |
| 3.1.2 DSSS测距在矿井应用的局限性 | 第51-52页 |
| 3.2 无需精同步的DSSS测距方法 | 第52-55页 |
| 3.2.1 DSSS测距整体方案 | 第52-53页 |
| 3.2.2 方案关键技术 | 第53-55页 |
| 3.3 基于并行高采样的核心算法 | 第55-57页 |
| 3.4 算法性能分析及仿真 | 第57-60页 |
| 3.4.1 多径效应的影响 | 第57-58页 |
| 3.4.2 误码的影响 | 第58-59页 |
| 3.4.3 总体仿真 | 第59-60页 |
| 3.5 方法评估 | 第60-61页 |
| 3.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 4 矿井巷道CSS测距建模及其误差特性分析 | 第62-80页 |
| 4.1 井下巷道常用信道模型 | 第62-65页 |
| 4.1.1 电磁波的一般传播规律 | 第62-64页 |
| 4.1.2 巷道内常用信道幅值模型 | 第64-65页 |
| 4.2 矿井巷道多径传播特点 | 第65-66页 |
| 4.3 矿井巷道CSS测距建模 | 第66-71页 |
| 4.3.1 巷道CSS信道建模 | 第67-69页 |
| 4.3.2 接收端的CSS测距模型 | 第69-71页 |
| 4.4 CSS测距误差特性分析 | 第71-76页 |
| 4.4.1 仿真环境建立 | 第71-72页 |
| 4.4.2 CSS测距一般规律 | 第72-73页 |
| 4.4.3 巷道截面面积因素 | 第73-74页 |
| 4.4.4 距离因素 | 第74页 |
| 4.4.5 噪声影响 | 第74-75页 |
| 4.4.6 粗糙度影响 | 第75-76页 |
| 4.5 实测实验 | 第76-78页 |
| 4.6 矿井巷道CSS测距误差模型 | 第78-79页 |
| 4.7 本章小结 | 第79-80页 |
| 5 测距平面约束下抑制测距误差的长直巷道定位方法 | 第80-94页 |
| 5.1 矿井定位方法的特点 | 第80-83页 |
| 5.1.1 巷道空间定位的维数 | 第80-81页 |
| 5.1.2 井下测距方式的选择 | 第81-82页 |
| 5.1.3 矿井巷道定位算法研究的原则 | 第82-83页 |
| 5.2 长直巷道定位方法研究 | 第83-84页 |
| 5.3 测距平面约束投影定位方法 | 第84-89页 |
| 5.3.1 方法的定位思想 | 第84-85页 |
| 5.3.2 测距平面约束优化机制 | 第85-86页 |
| 5.3.3 算法实现流程 | 第86-89页 |
| 5.4 实验结果分析 | 第89-92页 |
| 5.4.1 测距试验 | 第89-90页 |
| 5.4.2 定位方法实验 | 第90-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-94页 |
| 6 基于测距值二次重构的弯曲巷道目标定位方法 | 第94-108页 |
| 6.1 巷道NLOS传播误差的特点 | 第94-95页 |
| 6.2 巷道NLOS传播误差解决方法 | 第95-97页 |
| 6.2.1 舍弃NLOS测量值 | 第95-96页 |
| 6.2.2 NLOS误差抑制 | 第96-97页 |
| 6.3 弯曲巷道目标定位方法 | 第97-101页 |
| 6.3.1 方法的定位场景 | 第97页 |
| 6.3.2 有偏测距值的二次重构 | 第97-99页 |
| 6.3.3 卡尔曼滤波优化方法 | 第99-100页 |
| 6.3.4 方法总体设计方案 | 第100-101页 |
| 6.4 仿真与实测 | 第101-105页 |
| 6.4.1 算法性能仿真 | 第101-103页 |
| 6.4.2 实测验证 | 第103-105页 |
| 6.5 本章小结 | 第105-108页 |
| 7 WiFi系统集成人员精确定位功能的实现方法 | 第108-122页 |
| 7.1 WiFi定位性能 | 第108-109页 |
| 7.2 矿井实现WiFi精确定位必要性 | 第109页 |
| 7.3 基于WiFi信号二次扩频的TOA测距方法 | 第109-115页 |
| 7.3.1 方法的设计思路 | 第109-110页 |
| 7.3.2 方法实现的总体方案 | 第110页 |
| 7.3.3 方法实现的关键技术 | 第110-115页 |
| 7.4 仿真分析与实测 | 第115-117页 |
| 7.5 基于WiFi系统的定位方案 | 第117-120页 |
| 7.5.1 WiFi网络的部署 | 第117页 |
| 7.5.2 WiFi精确定位流程 | 第117-118页 |
| 7.5.3 WiFi测距实现流程 | 第118-120页 |
| 7.6 本章小结 | 第120-122页 |
| 8 结论与展望 | 第122-126页 |
| 8.1 本文的主要工作及结论 | 第122-124页 |
| 8.2 展望 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-140页 |
| 致谢 | 第140-142页 |
| 作者简介 | 第142页 |
| 在学期间发表的学术论文 | 第142页 |
| 在学期间授权及申请的专利 | 第142-143页 |
| 在学期间参加的科研项目 | 第143页 |
