矿井人员融合定位系统

吴静然¹，崔冉¹，赵志凯²，有鹏¹，张雷^3,2

1. 中国矿业大学徐海学院2. 中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心3. 中国矿业大学信息与控制工程学院

摘 要：针对基于传统接收信号强度指示(RSSI)指纹定位算法的井下人员定位系统在离线采样阶段指纹数据库采集工作量大、易受井下环境影响,基于行人航迹推算(PDR)算法的定位系统存在误差累计的问题,设计了一种基于改进RSSI指纹定位算法和PDR算法的矿井人员融合定位系统。该系统采用GS1011控制器和MPU9150惯性传感器构成智能终端,将采集的惯性传感器、RSSI和时间戳数据通过井下WiFi网络上传至地面监控中心定位服务器;定位服务器采用扩展卡尔曼滤波对RSSI指纹定位算法和PDR算法的定位信息进行融合,实现井下人员定位。试验结果表明,该系统平均定位误差为1.79m,小于单独采用RSSI指纹定位算法或PDR算法的系统定位误差,定位精度满足井下人员定位要求。

关键词：井下巷道;矿井人员定位;指纹定位;信号强度指示;行人航迹推算;PDR定位;扩展卡尔曼滤波融合定位;