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作者：李飞;潘红光;魏绪强;陈海舰;郭齐;白俊明;
单位：国能神东煤炭集团有限责任公司;西安科技大学电气与控制工程学院;西安市电气设备状态监测与供电安全重点实验室;中煤科工集团常州研究院有限公司;
摘要：为了降低行人航位推算(Pedestrian dead reckoning, PDR)算法在进行井下人员定位时产生的累积误差，提出了一种基于PDR算法与伪平面技术的井下人员定位方法。首先，采用惯性导航传感器获取井下人员的步态信息，通过线性步长估计模型和四元数法实现步长估计和方向估计，利用PDR算法推算人员的位置；其次，使用井下人员活动区域以及预设的标记点构建伪平面，并将井下人员位置映射到伪平面坐标上，为降低PDR算法的累积误差做准备；最后，采用SVM进行井下人员活动检测，通过转弯活动判断其是否处于特殊标记点，将PDR解算的位置与伪平面内已知转弯位置标记点进行相关性分析，完成伪平面信息与工人位置的匹配，校准并更新PDR位置，降低累积误差。结果表明：井下工人在完成单个转弯活动过程中，传统PDR算法解算位置平均误差为0.98 m,而进行伪平面修正后平均误差降低到0.31 m;在完成区域性多活动过程中，采用伪平面技术修正后的PDR平均定位误差从1.08 m降低到0.38 m。因此，所提出的井下人员定位方法有效提高了PDR算法的定位精度。
关键词：井下人员定位;;惯性导航;;PDR算法;;伪平面技术;;位置修正
基金资助：国家重点研发计划项目(2023YFC3009800);; 陕西省秦创原“科学家+工程师”队伍建设项目(2022KXJ-38);; 西安市科技计划项目(23ZDCYJSGG0025-2022)
