[发明专利]一种矿用TDOA跨区域定位方法

说明书

本发明涉及一种矿用TDOA跨区域定位方法，属于煤矿定位领域。整个煤矿TDOA跨区域定位方法由TDOA最小单元、TDOA跨区域调度算法、TDOA到达时间差算法组成。TDOA最小单元由四个定位基站和标识卡组成，构成一个最小区域。每个最小区域内定义一台定位基站为时钟同步基站。每台定位基站接收到标识卡报文后，记录到达时间和标识卡卡号。并将标识卡到达时间和卡号，还有相对于同步基站的时钟偏差、同步基站编号一起打包生成报文。定位基站收到附近时钟同步基站信号，根据多个时钟同步信号，分别记录标识卡信息生成数据报文，实现煤矿全矿井二三维精确定位。

技术领域

本发明属于煤矿定位领域，涉及一种矿用TDOA跨区域定位方法。

背景技术

随着技术的进步和现场需求的升级，煤矿人员定位系统呈现二维三维的需求，大量的设备从早期的TOF转入TDOA定位，TDOA最大的问题是需要定位基站间进行时钟同步。同时存在跨区域精确定位。本发明专利根据煤矿巷道使用情况，提出一种矿用TDOA跨区域精确定位方法。

现有技术1公开了一种到达时间差TDOA的估计方法、系统和装置，所述TDOA的估计方法包括以下步骤:接收定位参考点估计的数据分组的到达时刻,所述数据分组的到达时刻是所述定位参考点根据系统前导符号进行定时检测并利用包含基于定位的服务LBS序列的正交频分复用OFDM符号进行定时误差估计获取的；根据不同定位参考点估计的所述数据分组的到达时刻计算TDOA。通过本发明实施例,定位参考点估计数据分组的到达时刻,再由基站根据不同定位参考点估计的数据分组的到达时刻,计算TDOA,进而获得移动台的具体位置坐标,从而解决了现有的定位算法精度低、复杂度高的问题。仅仅介绍了TDOA估算方法，没有TDOA跨区域定位方法，不适合于煤矿应用。

现有技术2公开了一种定位系统中测量Tof和Tdoa的方法，选取与标签保持连接的一个锚节点作为通信锚节点，发起通信锚节点与标签的一次请求-响应式通信，在通信过程中进行以下测量：标签接收请求数据包到发送响应数据包的时间、通信锚节点发出请求数据包到接收到响应数据包的时间、每个监听锚节点接收通信锚节点发送的请求数据包到接收标签发送的响应数据包的时间。最后计算通信锚节点到标签的传播时间和所述响应数据包从标签到监听锚节点的传播时间、生成标签发送的响应数据包到任意两个锚节点之间的传播时间差。本发明无需高精度的同步时钟，具有定位速度较快、定位成本低、定位精度较高的优点，尤其适合于无线网络中设备的定位。仅仅介绍了TOF和TDOA测距离原理，没有跨区域定位方法，不适合于煤矿应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种矿用TDOA跨区域定位方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种矿用TDOA跨区域定位方法，该方法包括以下步骤：

S1：设置TDOA最小单元；

S2：TDOA跨区域调度；

S3：计算TDOA到达时间差。

可选的，所述TDOA最小单元由至少四个定位基站和标识卡组成；

一个TDOA最小单元构成一个最小区域；

每个最小区域内由管理软件定义一台定位基站为时钟同步基站1，进行时钟同步和基站定位；

定位基站2～4记录相对于同步基站的时钟偏差；

系统安装时，测量出最小区域内时钟同步基站到其它定位基站的实际直线距离，通过服务器管理软件记录到区域内每定位基站内；

时钟同步基站1周期性的发送同步信号；定位基站2～4记录时钟同步基站1到达时间，暂定为t2、t3和t4；