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作者：钮涛;董佳;刘国锋;方堃;
单位：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司金凤煤矿;武汉七环电气股份有限公司;
摘要：精准位置服务是煤矿智能化的基础支撑，目前大部分煤矿安装使用了基于超宽带（UWB）的精准定位系统。井下UWB定位数据跳变是影响定位可靠性和准确性的主要因素，目前主要通过增加辅助测量手段、调整硬件或基于多次测量的连续性滤波数据抑制跳变，实际操作难度大、成本高，且当定位标签跨定位区域移动时无法判断数据跳变。以煤矿井下UWB定位系统中常用的基于飞行时间（TOF）的双边双向测距（DS-TWR）方法为研究对象，提出了TOF 4-WR通信定位法，在3次往返测距（3-WR）协议基础上增加测距检验帧Check，解决了传统TOF 3-WR方法中Response通信过程因缺乏参照而无法判断是否受到干扰的问题。在此基础上提出了融合多重干扰校验机制的UWB信号跳变识别方法，在单次定位过程中识别跳变数据。针对连续干扰及定位目标运动状态剧烈变化的极端情况，引入连续多次定位结果的异常判断机制，进一步校验定位数据的可信性。针对识别出的跳变数据，采用卡尔曼滤波最优估计值代替，实现UWB定位数据跳变抑制。在金凤煤矿的现场测试结果表明，该方法能有效识别出煤矿井下UWB定位跳变信号，采用卡尔曼滤波最优估计值能够很好地跟踪实际定位轨迹，保证了定位数据的准确性和连续性。
关键词：井下人员定位;;精准位置服务;;UWB定位;;双边双向测距;;TOF 4-WR通信定位;;UWB信号跳变识别;;定位结果异常判断;;卡尔曼滤波最优估计
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52074305）
