1种抑制巷道信号NLOS的矿井RSSI高精度定位算法*

邵小强，赵 轩，聂馨超，郭德锋，郑润洋，卫晋阳，赵 宇

(西安科技大学 电气与控制工程学院，陕西 西安 710054)

0 引言

煤矿井下人员精确定位是煤矿安全开采的重要保障[1]。目前矿井定位系统中最常用的定位技术是基于测距方法的定位技术[2-3]，测距方法主要包括基于到达时间(TOA，Time of Arrive)、到达时间差(TDOA，Time Difference of Arrive)、到达角度(AOA，Angle of Arrive)和基于接收信号强度指示(RSSI)等方法[4-7]。其中，基于RSSI测距方法简单、所需硬件成本较低，广泛应用于多个领域，在煤矿井下特殊环境中的优势更为突出。但是由于矿井巷道环境复杂、各类障碍物繁多，无线信号在传播过程中易发生非视距(NLOS)传输，导致当前定位系统的定位精度较低[8]。因此，本文对抑制矿井巷道信号NLOS传输的RSSI定位算法展开研究。

针对矿井巷道中无线信号易受环境干扰造成定位精度较低的问题，文献[9]对采集到的RSSI值进行高斯滤波后求均值处理，将处理后的信号值参与测距计算，但该算法并未考虑同一位置处信号值的大小对测距精度的影响程度不同的问题；文献[10]根据信号值越大对确定目标节点位置价值越大的思想，提出分组加权处理信号值的方法，但其分组方式和权重的选取方式过于笼统，未考虑每组信号值所占权重大小的问题。针对矿井巷道中存在信号NLOS传输对定位结果的影响，文献[11]提出卡尔曼滤波和指纹库相结合的定位算法，该算法在离线建立信号指纹数据库时并未考虑经典卡尔曼滤波对整体信号值处理时的盲目性问题。……