煤矿井下无线定位技术及系统的应用现状和发展方向
2021-12-05常琳
煤矿安全 2021年7期
关键词:煤矿
常 琳
(安标国家矿用产品安全标志中心有限公司,北京 100013)
由于煤矿井下地质条件复杂多变,再加上工作环境恶劣,有些矿井巷道甚至长达几十千米,且工作地点较为分散,这些限制条件加大了对于井下人员定位的难度。随着无线通信技术的发展,RFID、ZigBee、WiFi、UWB等技术在矿井环境中广泛使用,为煤矿人员定位技术的发展注入了新的活力。与此同时,研究矿用人员定位系统的安全性,也推动了精确定位技术在井下的应用进程,保证矿工和矿井的人身财产安全。为此,分析总结了各种目标定位算法和定位精度的测量标准、煤矿井下无线定位技术的现状、以及井下定位系统的应用情况,以期对矿用无线定位系统及产品在矿井下安全使用提供参考帮助。
1 无线定位技术的发展
无线定位技术的研究起源于二次世界大战中的军事应用。1948年,Stansfield首先提出基于角度测量(AOA)的无源目标追踪技术[1]。民用无线定位技术的研究开始于1969年[2],W Figel提出了基于信号强度测量(RSS)的运动车辆定位系统。1977年,G D OTT提出了蜂窝无线定位理念,讨论了基于RSS的车辆定位精度和系统性能之间的关系。1996年,美国联邦通信委员会(FCC)公布了E-911法规,要求自2001年10月1日起,对于提出紧急呼叫的移动终端,蜂窝网必须提供精度125 m以内、准确率达67%以上的定位服务。1998年,又将定位要求修改为精度为400 m、准确率90%以上。1999年,FCC再次将定位要求修改为:网络定位精度100 m以内、准确率67%以上,精度300 m以内,准确率95%以上;移动终端定位精度50 m、准确率67%以上,精度150 m、准确率95%以上。……
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