浅谈无线定位技术
煤矿井下人员定位管理系统关键技术
煤矿井下人员定位管理系统关键技术发布时间：2023-03-02T00:51:52.304Z 来源：《建筑实践》2022年20期作者：李哲李振宇[导读] 煤矿是我国的主要能源之一，定位管理系统可以为煤矿安全管理提供有力支持李哲李振宇安居煤矿山东省济宁市 272000摘要：煤矿是我国的主要能源之一，定位管理系统可以为煤矿安全管理提供有力支持，但目前市场上的人员定位系统仍存在一定的问题和不足，例如标识卡及功耗大等方面的问题，读卡器的抗干扰能力难以满足煤矿安全管理需求，这会给煤矿安全管理带来不利影响。
针对这种情况，应结合煤矿井下安全管理需求，根据无线电波传输特性，加强关键技术研究，推动技术水平的提升，增强定位管理系统的完善性，保障煤矿安全管理的成效。
关键词：管理系统；煤矿；人员定位；关键技术引言为了能给煤矿安全高效生产提供更好的数据支撑，还需要更好地应用大数据分析工具、利用人工智能算法对不断积累的数据进行深度挖掘分析，以实现目标位置服务驱动的煤矿安全生产智能预警、动态诊断及辅助决策，促进矿井业务流程优化再造。
1现有定位系统存在问题分析煤矿当前井下人员定位系统整体存在精度不高、设备较老化、数据传输速度较慢等问题，主要现状分析如下。
（1）按照最新的相关规范，分站至主机之间最大传输距离应不小于10km，但目前煤矿使用的太网RS485总线通讯，不能满足10km通讯要求。
（2）按照相关规范，在电网停电后，备用电源应能保证系统连续监控时间不小于4h。
但目前使用的分站后备电源仅能维持1～2h，不符合要求。
（3）在用系统的漏卡率、误码率较高，存在井下人员轨迹、考勤数据不完整的问题，达不到人员定位系统使用要求以及煤矿井下人员定位管理要求。
（4）按照相关规范，定位系统应与GIS技术融合；宜与安全监控、应急广播、供电监控、煤炭产量监控、移动通信、视频监控、照明控制等系统融合。
但现有煤矿在用定位系统未与GIS技术融合，未与安全监控等系统融合。
浅谈RTK精确度受外部因素的影响
浅谈 RTK精确度受外部因素的影响摘要：GPS的出现使我们生活更加的方便快捷，同时它也在工程技术方面有着不可代替的的作用。
RTK就是在其中诞生的的。
RTK的诞生让测量从“冷兵器时代”直接提升到“高科技时代”，GPS虽然更加的精确和迅速，但是它也有一些不足之处。
关键词：GPS；环境影响；精准度GPS体系是分别由基准站、移动站和卫星空间共同组成。
GPS是接收来自卫星的无线电信号，实现导航定位。
RTK是一种载波相位差分技术，是对两个测量站载波相位观测值进行实时分析处理的差分方式。
RTK是将基准站收集的载波相位发送给移动站。
它的出现为工程放样、地形测量等测量工作带来了新的测量方法和原理，大大提高了作业效率，使得测量工作呈现出了不一样的光芒。
一、RTK的工作原理RTK 的作业原理是在已知控制点上设立基准站，通过基准站接收到的卫星信号再通过无线通信网络实时发送给用户。
卫星通过接收用户的移动站和基准站接收到的卫星信号，得到基准站与移动站之间的坐标增量。
RTK技术是一种便捷的、新型的空间测量方式。
为了获得厘米级甚至毫米级的定位精度，需要解决动态、静态和快速的测量问题。
RTK的诞生，是GPS应用中的一个重大的里程碑。
它的主要功能是工程放样和地形测绘等重要的测量工作。
为各类控制测量人员在野外工作带来了新的曙光，大大提高了工作效率。
但同时，RTK技术仍存在一系列的缺陷，如不能有效处理这些缺陷，往往会给工作造成很大不便，所以探讨如何处理RTK技术的缺陷就显得很有必要。
二、RTK的优点工作效率高。
在一般地势平坦条件下，高质量的RTK可以同时测量半径为5千米的区域，大大减少了传统测量中所需的大量的控制点和仪器的不停换站。
RTK 测量只需要一个人来操作，每点在测量时只需停留1到2秒，即可完成此点的测量工作。
在公路线路测量中，每天可完成6至8公里的中线测量，同时中线的布设可完成中桩的水准测量。
如果用于地形测量，0.5公里地形测量的精度和作业效率是传统测量根本无法相提并论的。
毕业论文 浅谈GPS实时动态定位原理及应用
浅谈GPS实时动态定位原理及应用0、引言随着我国经济的高速发展，为了满足工程施工、测绘等工作的需要,采用GPS 实时动态定位技术的测绘系统逐步进入我国市场。
采用传统GPSRTK （Real-Time-Kinematic）技术的测绘系统的数据链路电台，必须经过无线电管理部门批准才可设置使用，但在此前的几起此类设备所造成的无线电干扰案例中，所查获的无线电台均未向无线电管理部门申报。
目前这类设备使用时所造成的无线电干扰越来越多，因此无线电管理部门应该加强对这类设备的管理。
而增加对GPSRTK技术的了解和认识，将会对查处工作及无线电管理工作大有帮助。
1RTK概述RTK（Real-Time-Kinematic）技术是GPS实时载波相位差分的简称。
这是一种将GPS与数传技术相结合，实时解算并进行数据处理，在1～2秒时间内得到高精度位置信息的技术。
RTK的工作原理是将一台接收机置于基准站上，另一台或几台接收机置于载体（称为流动站）上，基准站和流动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。
然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的流动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。
精密GPS定位均采用相对技术。
无论是在几点间进行同步观测的后处理(RTK)，还是从基准站将改正值传输给流动站(DGPS)，这些都称为相对技术，以采用值的类型为依据可分为4类：（1）实时差分GPS，其精度为1m～3m；（2）广域实时差分GPS，其精度为1m～2m；（3）精密时差分GPS，其精度为1cm～5cm；（4）实时精密时差分GPS，其精度为1cm～3cm。
差分的数据类型有伪距差分、坐标差分和相位差分三类。
前两类定位误差的相关性，会随基准站与流动站的空间距离的增加而迅速降低。
故RTK采用第三类方法。
RTK的观测模型为：因轨道误差、钟差、电离层折射及对流层折射的影响在实际的数据处理中一般采用双差观测值方程来解算，在定位前需确定整周未知数，这一过程称为动态定位的“初始化”（OnTheFly即OTF）。
浅谈gnss-rtk技术在道路勘测中的应用
Doors&Windows 摘
随着人们经济水平的不断提高
GNSS
在布设控制网的时候要根据所测区的地理条件和作业单GNSS
1~3级导线技术要求实施的GNSS点观测，在执行预定作业计划的前提下
虽然进行基线解算和平差工作所使用的软件不同将通过接收机观测的相关数据输入到计算
GNSS
RTK工作时，一台接收机固定不动，称为基准站R，另一台
应用与实践
195
2019.05
Doors&Windows
流动站点
（
），
GNSS RTK
GNSS RTK
GNSS RTK WGS84坐标数据和已知点的当地坐标数据，软件系统可求得GNSS
数字化测绘采用野外记录
作者简介
市政道路工程项目管理人员要以总进度计划表
可以在市政工程项目施工阶段的成本管控中引入挣值
：（
），。
（。
（。
（业主
综上所述
（上接第194页）
应用与实践196
2019.05。
浅谈UWB定位技术
浅谈UWB定位技术作者：王波来源：《中国新技术新产品》2011年第23期摘要：长期以来，卫星定位系统在定位领域应用最为广泛，比如说GPS定位系统，主要是为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。
但卫星定位系统也有不足。
卫星定位系统不足之处在于定位信号到达地面较弱，不能穿透建筑物，定位精度不足，终端设备成本较高等。
因此不适合室内定位。
一直以来，对于室内定位人们都在寻找一种合适的技术，而随着UWB 技术的出现与发展，让人们看到了希望。
此篇文章着重介绍了UWB定位的原理，分析了UWB技术应用于室内精确定位的优势，并分析了UWB技术广泛应用还存在哪些障碍。
关键词：UWB；无线定位中图分类号：TN92 文献标识码:A1UWB技术简介Ultra Wideband(UWB)也可称为脉冲无线电，可追溯至19世纪。
至今UWB还在争论之中。
UWB调制采用脉冲宽度在ns级的快速上升和下降脉冲，脉冲覆盖的频谱从直流至GHz，不需常规窄带调制所需的RF频率变换，脉冲成型后可直接送至天线发射。
脉冲峰峰时间间隔在10 - 100 ps级。
频谱形状可通过甚窄持续单脉冲形状和天线负载特征来调整。
UWB信号在时间轴上是稀疏分布的，其功率谱密度相当低，RF可同时发射多个UWB信号。
UWB信号类似于基带信号，可采用OOK，对映脉冲键控，脉冲振幅调制或脉位调制。
UWB不同于把基带信号变换为无线射频 (RF) 的常规无线系统，可视为在RF上基带传播方案，在建筑物内能以极低频谱密度达到100 Mb/s数据速率。
为进一步提高数据速率，UWB应用超短基带丰富的GHz级频谱，采用安全信令方法(Intriguing Signaling Method)。
基于UWB的宽广频谱，FCC在2002年宣布UWB可用于精确测距，金属探测，新一代WLAN和无线通信。
为保护GPS，导航和军事通信频段，UWB限制在3.1 - 10.6 GHz和低于41 dB发射功率。
浅谈CORS系统RTK技术在工程测量中的应用
浅谈CORS系统RTK技术在工程测量中的应用摘要：从控制测量、房产地籍测量、建设用地勘测定界、地形测图、工程放样、变形监测等方面，详细介绍了CORS-RTK技术在工程项目测量中的应用。
关键词：CORS系统；GPS实时动态定位；网络RTK一、前言随着全球卫星定位系统（GPS）技术的进一步发展，尤其是近10年实时动态的RTK（Real Time Kinematic）技术在工程测量中的应用，大大提高了工程测量的工作效率和测绘成果的精度，具有非常强大的实用性和高效性。
基于CORS 系统的网络RTK技术在工程应用中得到广泛推广应用，正在取代常规RTK技术成为大地测量、地形图测绘、矿山测量、公路测量、水利工程测量、城市规划测量、变形监测、以及国土资源调查等工作领域的主要测量技术手段。
网络RTK （GPS实时动态定位）在工程应用中的技术优势及其应用所带来的巨大经济效益，在很大程度上推动了CORS系统的建设发展，同时网络RTK也逐渐成为CORS系统中非常重要的用户，甚至在某些特殊地区还是其唯一的用户。
网络RTK技术与常规RTK技术相比，无论是在作业领域、作业范围、测量精度、操控可行性、可靠性和高效性等方面，均具有非常大的优势[1]。
二、CORS-RTK技术在工程测量中的应用1、控制测量方面的应用常规控制测量如：三角测量、导线测量等，需要控制点间具有通视特性，不仅测量工作量较大，同时其测量精度存在不均匀，尤其在外业中不清楚测量成果是否准确可靠。
GPS静态、快速静态相对于控制点进行定位测量时，无需控制点间具有通视性能就能准确地进行各种控制测量。
但基于GPS的静态定位测量，只能在需要时才进行数据处理，不能获得实时定位也就不清楚定位精度，待内业数据处理后发现精度不满足要求时必须重新进行测量，不利于工程建设的动态管控。
而基于CORS系统的网络RTK技术，实现GPS实时动态定位，能够实时进行控制测量，既可以实时知道定位结果，也可以实时提取定位精度，在很大程度上提高了控制测量的作业效率。
浅谈GPS—RTK技术及应用
浅谈GPS—RTK技术及应用作者：王雷王玉明来源：《数字化用户》2013年第28期【摘要】本论文主要介绍了GPS-RTK测量技术的工作原理、工作流程、RTK技术在工程测量中的应用及RTK作业时需要注意相关问题。
GPS-RTK以其精度高、速度快和不存在误差积累等优点广泛应用于控制测量、地形图碎部测量、工程放样以及其他方面的测量。
【关键词】GPS RTK 测量技术一、引言全球定位系统Global Positioning System简称GPS是美国从上世纪70年代开始研制的新一代卫星导航与定位系统，它汇集了当代最先进的空间技术、通讯技术及微电子技术，是一种可以授时和测距的空间交会定点的导航系统，可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息。
二、RTK的工作原理RTK （Real Time Kinematic）实时动态测量系统，是GPS 测量技术与数据传输技术的结合，是GPS 测量技术中的一个新突破，它改变了传统的测量模式，能够实时提供厘米级定位精度，能够在不通视的条件下远距离传输三维坐标。
RTK测量技术是经载波相位测量与数据传输技术相结合的以载波相位测量为依据的实时差分GPS测量技术。
RTK系统主要由基准站接收机、数据链及移动接收机三部分组成，通常是利用2台以上的GPS接收机同时接收卫星信号，其中一台安置在已知点上作为基准点，另一台用来测量未知点坐标称移动站，基准站根据该点的准确坐标可求出其他卫星的距离改正数并将这一改正数发送给移动站，移动站根据距离改正数来改正其定位结果，大大提高了定位精度，从而使实时提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果达到厘米级精度。
RTK系统正常工作必须具备三个条件：第一，基准站和移动站同时接收5颗以上的GPS 卫星信号；第二，基准站与移动站同时接收卫星信号和基准站台发出的差分信号；第三，移动站要连续接收GPS卫星信号和基准站发出的差分信号。
RTK技术与其他测量模式相比，具有定位精度高、测量自动化、集成化程度高、数据处理能力强、操作简单、使用方便的等特点。
浅谈现代无线通信技术在我国的发展及应用
浅谈现代无线通信技术在我国的发展及应用浅谈现代无线通信技术在我国的发展及应用随着先进技术的采用，我国的通信技术获得了长足的发展，无线通信技术在各个领域已经取代了固定通信技术成为行业的首选，它的功能也不再仅仅是语音通话，一方面无线通信的功能更加的多样化，另一方面个性化也逐渐成为无线通信的主要特征。
我们可以预见，今后无线通信技术将会在更大的范畴和更大的幅度上影响到我们的日常生活，为我们未来的美好生活添光添彩。
一、无线通信技术在我国的发展阶段无线通信技术是一门新兴的技术，它有着旺盛的生命力和巨大的市场价值，无论是在人们的日常生活、人际交流、商贸合作、国际本文由收集整理谈判、业务洽谈等方面都发挥着越来越重要的作用。
它在我国的发展大致经历了五个阶段：首先是二十世纪二十年代到二十世纪五十年代，这个时期无线通信技术主要应用在军事领域，短波频率刚刚出现，电子管技术还刚刚起步，一直到上个世纪五十年代末期，波动频率是150兆赫兹的单工汽车公用移动电话系统才逐渐产生并形成雏形。
第二时期是二十世纪五十年代到六十年代。
这一时期半导体技术逐渐被人们发掘并掌握，波动频段已经发展到450兆赫兹，而且人们还很好地解决了公共电话网和移动电话的继续问题，为移动电话的进一步推广奠定了良好的基础。
第三时期是二十世纪七十年代到八十年代，在这个阶段取得的进展一方面包括蜂窝系统概念的引进，另一方面波动频率达到了800兆赫兹。
第四时期指的是二十世纪八十年代初期到二十世纪九十年代中期，这个时期第二代通信技术迅速崛起并获得了突飞猛进，并且应运而生地出现了各种通信系统和多样的通信业务。
最后一个时期也是最近一个时期是指二十世纪九十年代中期一直到现在这个阶段。
这个时期随着通信技术的发展和多媒体业务需求量的增加，以移动电话和移动电脑、移动多媒体为标志的第三代无线通信技术横空出世，有效地解决了快节奏生活环境中人们的工作所需和生活所求。
二、无线通信技术在我国的具体应用无线通信技术一直是我们生活的好伙伴，而且对我们的影响是根深蒂固的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈无线定位技术
作者：李倩
来源：《卷宗》2012年第06期
摘要：无线定位作为无线技术的一项重要应用，近年来发展迅猛被广泛应用于导航、虚拟实现和军事目标定位等方面。
本文重点对几种常用的无线定位技术进行了深入分析和讨论。
关键词：无线定位、GPS、TDOA
1. 什么是无线定位技术
无线定位技术是利用WiFi技术的射频识别和传感器等设备，通过测量接收到的无线电波的时间、幅度、相位等参数，根据相关算法判断被测物体的位置，实现定位、监测和追踪特定目标位置，广泛应用于导航、机器人跟踪、虚拟实现和军事目标定位等方面。
2. 常用的无线定位技术
无线定位主要包括GPS、移动定位、超声波、UWB、 RFID、WiFi等几种定位方式。
其中GPS和移动定位主要应用在室外环境适合广域定位，其余几种主要应用在室内环境，适合短距离定位。
下面本文将重点讨论几种常用的无线定位技术。
2.1 GPS定位技术
GPS包括21颗工作卫星和3颗备用卫星，均匀分布在6个轨道上。
地面的接收机会接收GPS卫星发送的信号，从而获取导航和定位信息及观测量，并经过简单数据处理获取到达时间（TOA）信息，再结合卫星广播的星历信息实现实时导航和定位。
GPS定位系统在开阔地定位精度高，具有良好的抗干扰和保密性，可应用于室外车辆定位导航。
但由于卫星信号容易被建筑物、金属覆盖物、浓密树林阻挡，往往无法精确定位。
目前比较实用的是A-GPS即辅助GPS技术。
它利用通信网络基站从远程定位服务器获取当前卫星的星图、俯仰角等信息，从而提高 GPS 卫星定位系统的性能和速度。
2.2Cell-ID定位技术
Cell-ID即小区识别号，在移动网络中每个小区都有一个唯一的利用移动终端所在Cell对应的小区识别号。
只要系统能够把该小区基站设置的中心位置和小区的覆盖半径发送给移动终端，就可以粗略确定移动终端的位置。
Cell-ID定位实现简单，响应速度快，不需改动网络和移动终端，有良好的覆盖性和可靠性。
但是定位精度比较差且依赖于基站覆盖范围的大小，如果在基站分布较少的地区则很难精确定位，通常需与其他定位结合使用。
2.3智能天线AOA
AOA技术在两个以上的位置点放置4至12组天线阵列，以确定移动台发送信号相对于基站的角度，以此构成基站到移动台的直接连线，两线的交汇处即为待定位移动台的位置。
AOA系统结构简单，只需2个基站即可实现定位；但要求天线阵具有高度灵敏度和高空间分辨率。
在障碍物较少的开阔地区可以获得较高的定位精度，但在建筑物物密集的环境中，受多径传输效应的影响，定位精度下降。
同时随着终端和基站距离的增加，定位精度也会受影响而逐渐降低。
为了减小多径干扰的影响，AOA技术必需使用智能方向天线。
基于实现复杂和设备成本的原因，AOA技术尚未在城市蜂窝定位系统中广泛应用。
2.4超声波无线定位
超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成，其定位原理主要是采用基于到达时间差的定位（TDOA）方法，精度高可达cm级。
TDOA是通过检测信号到达两个基站的时间差，来确定移动台的位置。
若有三个不同的基站可以测到两个TDOA，则需分别建立两个以基站位置为焦点的双曲线方程，求解双曲线的交点即可得知移动台的位置。
倒车雷达使用的就是超声波技术，但需要专有设备，且受多径效应和非视距传播影响很大，在室内应用受限。
2.5 RFID射频识别定位
射频识别RFID的定位技术是通过无线电信号识别标签进行自动身份辨认的技术。
RFID 可以采用位置感知和基于接收信号强度指示(RSSI)方式来实现定位。
在位置感知方式下，可以通过对跟踪对象安装RFID标签，然后部署RFID标签读取器的位置，当跟踪对象进入到感知范围内时，即可检测到跟踪对象的位置。
基于RSSI方式是通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，根据相应数据进行定位计算。
RFID标签成本低，目前广泛应用在商品物流、人员定位及物联网领域。
但需要部署多个读写器构建定位基础设施，标签和部署方式不同以及参考标签数量的多少都会影响定位精度，因此很难大规模部署。
2.5 WiFi定位技术
WiFi定位技术是基于现有WLAN网络，采用接收信号强度方式进行定位。
现在很多办公楼、商场、机场都有无线路由器，这个就是WiFi热点。
定位端比如手机只要侦听一下附近都有哪些热点，检测一下每个热点的信号强弱，然后把这些信息发送给远程服务器。
服务器根据这些信息，查询每个热点在数据库里记录的坐标，进行运算即可实现定位。
显然所收到的热点越多，定位也就越准确。
WiFi定位比较方便，成本也低，但是信号易受环境干扰，定位精度和准确度较差，不适于高精度实时跟踪场景。
2.6 UWB技术
超宽带（UWB，Ultra-Wideband)，是利用发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲信号进行高速无线数据传输的短程通信技术。
UWB技术具有带宽极宽、发送功率低、抗干扰能力强、保密性好等优点。
基于UWB的定位主要采用TDOA方式来实现，定位精度可以达到厘米级。
UWB可用于室内精确定位，例如战场士兵的位置定位、机器人运动跟踪等。
3. 结语
不管是室外定位还是室内定位都有其优势也有其局限性，未来定位技术的发展一定是广域定位和短距离定位相结合，既能提高响应速度，又可以覆盖较广的范围，实现无缝的、高精确定位。
参考文献
1.谢展鹏、熊思民、徐志强.无线定位技术及其发展. 现代通信. 2004年第3期
2.阎啸天、于蓉蓉、武威.无线网络定位技术.中国移动官网. 2011-03-14
3.吴雨航、吴才聪、陈秀万. 介绍几种室内定位技术.中国测绘报. 2008-01-29。