CN107806879A - 一种煤矿矿井定位方法及定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿井导航技术领域，具体公开了一种煤矿矿井定位方法，根据预设磁场地图，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，并将M个恒定磁力源与N个电控磁力源分别与控制中心连接，控制中心根据预设磁场地图中恒定磁力源的安装位置以及安装角度与电控磁力源的安装位置以及安装角度得到矿井空间中磁场覆盖区域任意位置的磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率；还公开了一种煤矿矿井定位系统，包括多个恒定磁力源、多个电控磁力源、控制中心以及定位终端。本发明的煤矿矿井定位方法与定位系统，测量精度高，随时能够获取定位终端的位置，保证了矿工的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及矿井导航技术领域，尤其涉及一种煤矿矿井定位方法及定位系统。
背景技术
现有技术中较常用的定位方法是利用全球导航卫星系统来测定位置，全球导航定位系统是全球性的位置与时间测定系统，它包括卫星星座、地面监护系统及用户终端设备，可以为地球表面、近地面和地球外空任意地点的用户提供全天候、实时、高精度的三维位置、速度以及精密的时间信息。GPS系统、Galilea系统和GLONASS系统都属于全球导航卫星系统的范畴。
但是全球卫星导航定位系统通常只能用于地面无遮挡环境下的目标导航和定位，在有遮挡的情况下，导航信号的质量会迅速恶化，从而导致无法完成定位。特别是对于煤矿矿井，由于导航信号无法穿过地表，利用导航卫星信号几乎是不可能的。另外，地下煤矿矿井地形复杂、电磁信号反射、多径干扰情况严重，对定位效果带来了更多的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种煤矿矿井定位方法及定位系统。
本发明提供一种实施例的煤矿矿井定位方法，包括以下步骤：
根据预设磁场地图，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，并将M个恒定磁力源与N个电控磁力源分别与控制中心连接，其中预设磁场地图中包含M个恒定磁力源与N个电控磁力源中每个恒定磁力源与每个电控磁力源的安装位置信息以及安装角度信息，M和N均为大于1的正整数；
控制中心根据预设磁场地图中恒定磁力源的安装位置以及安装角度与电控磁力源的安装位置以及安装角度得到矿井空间中磁场覆盖区域任意位置的磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率；
控制中心获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率，对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，根据任意坐标位置的磁场强度得到最终的磁场地图；
定位终端对最终的磁场地图进行存储，获取定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率与最终的磁场地图进行数据匹配，得到定位终端的实际位置信息。
进一步的，煤矿矿井定位方法还包括以下步骤：
磁力计测量任意坐标位置的磁场强度，并与控制中心中最终的磁场地图进行比较，如果二者强度差值在一定范围以内，则不需要修正最终的磁场地图；如果二者差值超出设定范围，则根据磁场衰减比例对最终的磁场地图进行修正。
进一步的，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，具体包括：
在相邻两个电控磁力源之间安装至少一个恒定磁力源，其中恒定磁力源的数量根据电控磁力源的有效范围的5—10倍确定。
进一步的，每个电控磁力源具有唯一的磁场变化频率。
进一步的，在定位终端对最终的磁场地图进行存储，获取待定位位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据待定位位置的磁场强度以及磁场变化频率与最终的磁场地图进行数据匹配，得到待定位位置的实际位置信息的步骤之前，还包括以下步骤：
定位终端测量磁场覆盖区域任意位置的磁场强度；
定位终端对所测的磁场变化频率通过磁电转换、对数比率放大运算处理，形成模拟电压信号，模拟电压信号经A/D转换器后形成数字电压信号；
定位终端对数字电压信号提取磁场变化频率的信息，通过磁场变化频率的信息获取定位终端所在的大致区域，并结合恒定磁力源的磁场强度确定出定位终端的具体位置。
本发明的煤矿矿井定位方法，具有以下有益效果：
将M个恒定磁力源与N个电控磁力源按照磁场地图进行分布，得到了一个磁场强度、磁场变化频率组合值与煤矿矿井位置数据一一对应的关系，使定位终端通过测量所在位置的磁场强度与磁场变化频率来确定其所在位置，整个测量不受外界环境干扰，测量精度高，随时能够获取定位终端的位置，保证了矿工的人身安全，且不受外界环境因素影响，适用于煤矿矿井这类地下环境的定位。
本发明还提供一种实施例的煤矿矿井定位系统，定位系统包括M个恒定磁力源、N个电控磁力源、控制中心以及定位终端，其中,M和N均为大于1的正整数；
M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，每个恒定磁力源与每个电控磁力源均分别与控制中心连接；
控制中心，用于给恒定磁力源与电控磁力源分配磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率，获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率，对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，以及根据任意坐标位置的磁场强度得到磁场地图；
定位终端用于存储磁场地图，获取定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率与磁场地图进行数据匹配，得到定位终端的实际位置信息。
进一步的，恒定磁力源与电控磁力源沿矿井巷道一侧间隔安装。
进一步的，恒定磁力源为电磁铁，控制中心为恒定磁力源提供直流电。
进一步的，电控磁力源为电磁铁，控制中心为电控磁力源提供交流电。
进一步的，相邻两个恒定磁力源的中心磁力线夹角为0～60度。
本发明的煤矿矿井定位系统，具有以下有益效果：
控制中心为恒定磁力源与电控磁力源分配磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率，定位终端根据磁场地图确定其在矿井中的位置，保护矿工的人身安全，也便于井下工作开展，同时，本发明既可用于煤矿矿井定位，还可运用于室内或者其他复杂环境下的辅助定位，具有很好的推广能力。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明煤矿矿井定位方法步骤流程图；
图2为本发明煤矿矿井定位方法第一种实施例的巷道磁力源排布图；
图3为本发明煤矿矿井定位方法第二种实施例的巷道磁力源排布图；
图4为本发明煤矿矿井定位方法第三种实施例的巷道磁力源排布图；
图5为本发明煤矿矿井定位方法第四种实施例的巷道磁力源排布图；
图6为本发明煤矿矿井定位系统一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明提供一种实施例的煤矿矿井定位方法，如图1所示，定位方法包括以下步骤：
步骤S001，根据预设磁场地图，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，并将M个恒定磁力源与N个电控磁力源分别与控制中心连接，其中预设磁场地图中包含M个恒定磁力源与N个电控磁力源中每个恒定磁力源的安装位置信息以及安装角度信息与每个电控磁力源的安装位置信息以及安装角度信息，M和N均为大于1的正整数；
步骤S002，控制中心根据预设磁场地图中恒定磁力源的安装位置以及安装角度与电控磁力源的安装位置以及安装角度得到矿井空间中磁场覆盖区域任意位置的磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率；
步骤S003，控制中心获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率，对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，根据任意坐标位置的磁场强度得到最终的磁场地图；
步骤S004，定位终端对最终的磁场地图进行存储，获取定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率与最终的磁场地图进行数据匹配，得到定位终端的实际位置信息。
在步骤S003中，由于恒定磁力源的磁场强度或者电控磁力源的磁场强度与距离的立方呈衰减关系，即离恒定磁力源或者电控磁力源的距离越远，则磁场强度衰减越快，所以当控制中心获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率后，再与预设磁场地图做出比较，根据采样位置与预设磁场地图中恒定磁力源、电控磁力源的位置关系，得出多个采样数据对应的多个磁场强度衰减规律，针对不同的磁力源部分情况以及矿井巷道的特殊性，采用不同的衰减规律对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，根据任意坐标位置的磁场强度得到最终的磁场地图，即最终的磁场地图为矿井空间中任意坐标位置的磁场强度分布；
本发明实施例的恒定磁力源、电控磁力源的安装位置以及安装角度是根据煤矿矿井的巷道走向决定的，所以磁场地图并不是唯一确定的。恒定磁力源与电控磁力源的安装位置由产生磁场的有效范围决定，任一恒定磁力源与之相邻的恒定磁力源或者电控磁力源之间的距离要大于该恒定磁力源有效范围的半径，但要小于该恒定磁力源的有效范围的半径和与之相邻的恒定磁力源或者电控磁力源的有效范围的半径之和，使该恒定磁力源与其相邻的恒定磁力源或者电控磁力源之间有一部分是磁场叠加区域，使得该恒定磁力源和与其相邻的恒定磁力源或者电控磁力源之间有多个不同磁场强度值，将磁场强度值与坐标位置一一对应，细化磁场地图中的磁场强度与矿井坐标位置的对应关系。煤矿矿井的巷道走向一般有直巷道、斜巷道和弯巷道这几种。直巷道与斜巷道的走向规则，在布置时只考虑磁力源的安装间距即可实现设计目的，距离较短的直巷道与斜巷道的磁力源布置相对简单，直接设置几个恒定磁力源，或者几个电控磁力源达到巷道识别的目的，距离较长的直巷道与斜巷道为了使巷道内的每一位置都有不同的磁场强度、磁场变化频率值，采用恒定磁力源与电控磁力源组合安装的策略，例如，在相邻两个电控磁力源之间安装至少一个恒定磁力源，其中恒定磁力源的数量根据电控磁力源的有效范围的5—10倍确定；但是弯巷道或者弯巷道与斜巷道的组合巷道因为巷道走向弯曲，结构复杂，通常在这类巷道处能够有更高精度的定位信息，因此在弯巷道处的磁场强度分布应该具有更高的变化率和更丰富的分布细节，所以在弯巷道处采用更密集、体积更小、磁场强度更小的磁力源分布，且磁力源之间的中心磁力线夹角逐渐递增，中心磁力线夹角有水平夹角与垂直夹角之分，通过夹角的设计，磁场强度的分布随着位置变化而不重复。采用磁力源之间的中心磁力线夹角逐渐递增的方法也可运用于距离较长的直巷道或者斜巷道内，使直巷道或者斜巷道的磁场分布具有更高的变化率，定位更加准确。
另外，为了表示每一条巷道的起点和终点，在巷道的起始位置和结束位置分别设计频率不同的电控磁力源，当有定位终端经过起点和终点的时候就可以通过检测磁场的变化频率识别出什么时候在起点，什么时候到达终点；当然，也可以通过磁力源安装位置的差别来构建不同磁场地图；通过多种手段实现磁场在覆盖区域明显的变化，得到细节丰富的磁场地图。
具体的如图2至图5所示，设定恒定磁力源产生的磁场强度分别为A1、A2、A3……Ai……AM；设定电控磁力源产生的磁场强度分别为B1、B2、B3……Bi……BN；直巷道磁力源部署方式如图2与图3，图2中的磁力源产生的磁场线覆盖到巷道宽度的一半，磁场强度相对较小，磁力源的功率较小，在实现定位功能的基础上更加省电，图3为磁力源产生的磁场线覆盖到整个巷道中，磁场强度相对较大，磁力源的功率较大。如图4与图5是斜巷道和弯巷道组成的组合巷道磁力源的排布示意图，图4中磁力源产生的磁场线覆盖到巷道宽度的一半，图5中磁力源产生的磁场线覆盖到整个巷道中；图4与图5中的A1、B1和A3、B3都位于弯巷道的弯曲处，可见其安装呈现一定角度，与A2、B2的安装有所区别。本发明实施例的附图中只画出了恒定磁力源与电控磁力源交替安装，但并不能理解为是对本发明实施例的限定，本领域技术人员通过不同的安装方式实现定位目的都属于本发明保护的内容。
具体的，本发明实施例的一种煤矿矿井定位方法还包括以下步骤：运用磁力计测量任意坐标位置的磁场强度，并与控制中心中最终的磁场地图进行比较，如果二者强度差值在一定范围以内，则不需要修正最终的磁场地图；如果二者差值超出设定范围，则根据磁场衰减比例对最终的磁场地图进行修正。由于磁力源的磁场强度在使用一段时间后会出现衰减的情况，因此控制中心具备修正磁场地图的功能，通过测量部分具有代表性的地区的磁场强度，与控制中心保有的原磁场地图中的数据做出比较，根据两者的差值对磁场地图进行修正或者不修正；修正时，应当对全部的磁场地图进行更新，因为磁力源衰减情况与使用时间相关，所以同一时间投入使用的磁力源其衰减比例是近似的，利用少数几个位置的磁场强磁差值，则可以修正整个磁场地图。
具体的，每个电控磁力源具有唯一的磁场变化频率，所以N个电控磁力源共有N个不同的磁场变化频率，当定位终端检测到任意的磁场变化频率后便可基本确定所在区域。
具体的，在定位终端对最终的磁场地图进行存储，获取待定位位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据待定位位置的磁场强度以及磁场变化频率与最终的磁场地图进行数据匹配，得到待定位位置的实际位置信息的步骤之前，还包括以下步骤：定位终端测量磁场覆盖区域任意位置的磁场强度；定位终端对所测的磁场变化频率通过磁电转换、对数比率放大运算处理，形成模拟电压信号，模拟电压信号经A/D转换器后形成数字电压信号；定位终端对数字电压信号提取磁场变化频率的信息，通过磁场变化频率的信息获取定位终端所在的大致区域，并结合恒定磁力源的磁场强度确定出定位终端的具体位置。
本发明实施例的煤矿矿井定位方法，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源按照磁场地图进行分布，得到了一个磁场强度、磁场变化频率组合值与煤矿矿井位置数据一一对应的关系，使定位终端通过测量所在位置的磁场强度与磁场变化频率来确定其所在位置，整个测量不受外界环境干扰，测量精度高，随时能够获取定位终端的位置，保证了矿工的人身安全，且不受外界环境因素影响，适用于煤矿矿井这类地下环境的定位。
如图6所示，为本实施例的一种煤矿矿井定位系统，定位系统包括M个恒定磁力源、N个电控磁力源、控制中心以及定位终端，其中,M和N均为大于1的正整数；M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，每个恒定磁力源与每个电控磁力源均分别与控制中心连接；
控制中心，用于给恒定磁力源与电控磁力源分配磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率，获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率，对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，以及根据任意坐标位置的磁场强度得到磁场地图；
定位终端用于存储磁场地图，获取定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率与磁场地图进行数据匹配，得到定位终端的实际位置信息。本实施例中的定位终端具有磁力计的功能，能够检测其所在位置的磁场强度与磁场变化频率。
具体的，恒定磁力源与电控磁力源沿矿井巷道一侧间隔安装。
具体的，本发明实施例中的恒定磁力源为电磁铁，控制中心为恒定磁力源提供直流电，产生恒定的磁场强度。
具体的，本发明实施例中的电控磁力源为电磁铁，控制中心为电控磁力源提供交流电，使电控磁力源产生的磁场强度呈一定频率变化。
具体的，相邻两个恒定磁力源的中心磁力线夹角为0～60度。由于一些矿井巷道距离较长或者走向弯曲，结构复杂，通常在这类巷道处能够有更高精度的定位信息，因此在弯巷道处的磁场强度分布应该具有更高的变化率和更丰富的分布细节，所以在弯巷道处采用更密集、体积更小、磁场强度更小的磁力源分布，且磁力源之间的中心磁力线呈一定角度布置，例如30度。
本发明实施例的煤矿矿井定位系统根据上一实施例的定位方法进行定位，具体过程此处不再做赘述。
整个煤矿矿井定位系统中，控制中心为恒定磁力源与电控磁力源分配磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率，定位终端根据磁场地图确定其在矿井中的位置，保护工人的人身安全，也便于井下工作开展，同时，本发明既可用于煤矿矿井定位，还可运用于室内或者其他复杂环境下的辅助定位，具有很好的推广能力。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种煤矿矿井定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据预设磁场地图，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，并将M个恒定磁力源与N个电控磁力源分别与控制中心连接，其中预设磁场地图中包含M个恒定磁力源与N个电控磁力源中每个恒定磁力源与每个电控磁力源的安装位置信息以及安装角度信息，M和N均为大于1的正整数；
控制中心根据预设磁场地图中恒定磁力源的安装位置以及安装角度与电控磁力源的安装位置以及安装角度得到矿井空间中磁场覆盖区域任意位置的磁场强度，并根据电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率；
控制中心获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率，对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，根据任意坐标位置的磁场强度得到最终的磁场地图；
定位终端对最终的磁场地图进行存储，获取定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率与最终的磁场地图进行数据匹配，得到定位终端的实际位置信息。
2.如权利要求1所述的煤矿矿井定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：
磁力计测量任意坐标位置的磁场强度，并与控制中心中最终的磁场地图进行比较，如果二者强度差值在一定范围以内，则不需要修正最终的磁场地图；如果二者差值超出设定范围，则根据磁场衰减比例对最终的磁场地图进行修正。
3.如权利要求1所述的煤矿矿井定位方法，其特征在于，将M个恒定磁力源与N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，具体包括：
在相邻两个电控磁力源之间安装至少一个恒定磁力源，其中恒定磁力源的数量根据电控磁力源的有效范围的5—10倍确定。
4.如权利要求1所述的煤矿矿井定位方法，其特征在于，每个电控磁力源具有唯一的磁场变化频率。
5.如权利要求1所述的煤矿矿井定位方法，其特征在于，在定位终端对最终的磁场地图进行存储，获取待定位位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据待定位位置的磁场强度以及磁场变化频率与最终的磁场地图进行数据匹配，得到待定位位置的实际位置信息的步骤之前，还包括以下步骤：
定位终端测量磁场覆盖区域任意位置的磁场强度；
定位终端对所测的磁场变化频率通过磁电转换、对数比率放大运算处理，形成模拟电压信号，模拟电压信号经A/D转换器后形成数字电压信号；
定位终端对数字电压信号提取磁场变化频率的信息，通过磁场变化频率的信息获取定位终端所在的大致区域，并结合恒定磁力源的磁场强度确定出定位终端的具体位置。
6.一种煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述定位系统包括M个恒定磁力源、N个电控磁力源、控制中心以及定位终端，其中,M和N均为大于1的正整数；
所述M个恒定磁力源与所述N个电控磁力源安装在煤矿矿井的巷道中，每个所述恒定磁力源与每个所述电控磁力源均分别与所述控制中心连接；
所述控制中心，用于给所述恒定磁力源与所述电控磁力源分配磁场强度，并根据所述电控磁力源的安装位置为其分配磁场变化频率，获取磁场覆盖区域内采样位置的磁场强度与磁场变化频率，对采样位置的磁场强度与磁场变化频率进行差值处理得到任意坐标位置的磁场强度，以及根据任意坐标位置的磁场强度得到磁场地图；
所述定位终端用于存储磁场地图，获取所述定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率，并根据所述定位终端自身位置的磁场强度以及磁场变化频率与磁场地图进行数据匹配，得到所述定位终端的实际位置信息。
7.如权利要求6所述的煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述恒定磁力源与所述电控磁力源沿矿井巷道一侧间隔安装。
8.如权利要求6所述的煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述恒定磁力源为电磁铁，所述控制中心为所述恒定磁力源提供直流电。
9.如权利要求6所述的煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述电控磁力源为电磁铁，所述控制中心为所述电控磁力源提供交流电。
10.如权利要求6所述的煤矿矿井定位系统，其特征在于，所述相邻两个所述恒定磁力源的中心磁力线夹角为0～60度。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108917760A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-30 | 西安交通大学 | 一种基于磁场矫正的行人航位推算航向角修正方法 |
| CN109297494A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-01 | 重庆知遨科技有限公司 | 煤矿用深井隧道出井导航系统 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6292758B1 (en) * | 1998-10-19 | 2001-09-18 | Raytheon Company | Linear perturbation method for Kalman filter tracking of magnetic field sources |
| CN102192739A (zh) * | 2010-03-09 | 2011-09-21 | 陈新伟 | 一种矿井导航仪及导航系统 |
| KR101220269B1 (ko) * | 2012-05-04 | 2013-01-09 | 홍종옥 | 지하구조물의 위치검색을 개선시킨 지도제작용 측지측량 정밀 시스템 |
| CN103217154A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-24 | 华中科技大学 | 一种煤矿井下人员定位方法及装置 |
| CN103228041A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-07-31 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矿井下人员定位系统及定位方法 |
| CN103575271A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-12 | 复旦大学 | 基于电控旋转磁场的电磁跟踪系统及方法 |
| WO2014140732A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Industrea Mining Technology Pty Ltd | Mining machine position tracking and mapping |
| CN104244406A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-24 | 中国矿业大学 | 一种云计算数据下的矿井移动目标定位系统及方法 |
| WO2015006824A1 (en) * | 2013-07-15 | 2015-01-22 | Industrea Mining Technology Pty Ltd | Low-frequency magnetic field synchronisation for proximity detection systems |
| CN105863735A (zh) * | 2016-06-10 | 2016-08-17 | 华北理工大学 | 地磁与rfid 射频结合的井下定位方法 |
| CN106033118A (zh) * | 2015-03-09 | 2016-10-19 | 山东科技大学 | 煤矿井下机车定位方法与系统 |
| CN107270887A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-20 | 青岛海通胜行智能科技有限公司 | 一种基于无线和磁场感应技术相结合的定位传感器及方法 |
| CN207423203U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-29 | 西安科技大学 | 一种煤矿矿井定位系统 |
-
2017
- 2017-11-29 CN CN201711221935.2A patent/CN107806879B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6292758B1 (en) * | 1998-10-19 | 2001-09-18 | Raytheon Company | Linear perturbation method for Kalman filter tracking of magnetic field sources |
| CN102192739A (zh) * | 2010-03-09 | 2011-09-21 | 陈新伟 | 一种矿井导航仪及导航系统 |
| KR101220269B1 (ko) * | 2012-05-04 | 2013-01-09 | 홍종옥 | 지하구조물의 위치검색을 개선시킨 지도제작용 측지측량 정밀 시스템 |
| CN103228041A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-07-31 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矿井下人员定位系统及定位方法 |
| WO2014140732A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Industrea Mining Technology Pty Ltd | Mining machine position tracking and mapping |
| CN103217154A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-07-24 | 华中科技大学 | 一种煤矿井下人员定位方法及装置 |
| WO2015006824A1 (en) * | 2013-07-15 | 2015-01-22 | Industrea Mining Technology Pty Ltd | Low-frequency magnetic field synchronisation for proximity detection systems |
| CN103575271A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-12 | 复旦大学 | 基于电控旋转磁场的电磁跟踪系统及方法 |
| CN104244406A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-24 | 中国矿业大学 | 一种云计算数据下的矿井移动目标定位系统及方法 |
| CN106033118A (zh) * | 2015-03-09 | 2016-10-19 | 山东科技大学 | 煤矿井下机车定位方法与系统 |
| CN105863735A (zh) * | 2016-06-10 | 2016-08-17 | 华北理工大学 | 地磁与rfid 射频结合的井下定位方法 |
| CN107270887A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-20 | 青岛海通胜行智能科技有限公司 | 一种基于无线和磁场感应技术相结合的定位传感器及方法 |
| CN207423203U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-29 | 西安科技大学 | 一种煤矿矿井定位系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 宋立智等: "磁性目标探测定位方法研究", 青岛大学学报, vol. 12, no. 4 * |
| 汪金花;李卫强;张亚静;陈晓停;: "井下地磁定位技术与地磁基准图建模的研究", no. 02 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108917760A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-30 | 西安交通大学 | 一种基于磁场矫正的行人航位推算航向角修正方法 |
| CN108917760B (zh) * | 2018-04-25 | 2021-01-19 | 西安交通大学 | 一种基于磁场矫正的行人航位推算航向角修正方法 |
| CN109297494A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-01 | 重庆知遨科技有限公司 | 煤矿用深井隧道出井导航系统 |
| CN109297494B (zh) * | 2018-09-13 | 2020-11-13 | 山东九商工程机械有限公司 | 煤矿用深井隧道出井导航系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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