基于改进均值滤波和参数拟合的矿井TOA几何定位方法

针对矿井巷道环境内存在大量的设备和设施，会造成电磁波传播的NLOS(nonlineofsight)时延、对矿井TOA(timeofarrival)定位精度产生不利影响，根据成因将巷道电磁波传播NLOS时延分为随机NLOS时延和固定NLOS时延，分析了两类NLOS时延造成测距误差的特点。为了分步抑制两类NLOS时延造成的TOA测距定位误差，提出基于改进均值滤波和参数拟合的矿井TOA几何定位算法。针对巷道随机NLOS时延造成的以脉冲形式存在的TOA测距误差，提出基于偏差值丢弃的加权均值滤波算法加以抑制；进而提出依据定位区域巷道固定NLOS时延参数拟合方法，用以抑制其造成的TOA测距正向偏移误差，最后采用几何方法进行目标位置的估计。实验结果表明，提出的方法对巷道NLOS时延造成的TOA定位误差具有显著的抑制作用，能够保证矿井TOA定位的精度。