CN113784432B - 一种基于无线电的井下矿用通信定位装置及使用方法 - Google Patents

一种基于无线电的井下矿用通信定位装置及使用方法 Download PDF

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CN113784432B CN202111329698.8A CN202111329698A CN113784432B CN 113784432 B CN113784432 B CN 113784432B CN 202111329698 A CN202111329698 A CN 202111329698A CN 113784432 B CN113784432 B CN 113784432B
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Abstract

本发明公开了一种基于无线电的井下矿用通信定位装置及使用方法，定位装置包括固定锚节点、移动锚节点和末端节点，所述固定锚节点之间通过光纤进行通信连接，所述固定锚节点与移动锚节点和固定锚节点与末端节点之间均通过ZigBee无线通信技术进行通信连接，且通过RSSI测距定位法对移动锚节点和末端节点进行定位，所述移动锚节点与末端节点之间通过CSS无线通信技术进行通信连接。本发明通过设置在移动锚节点和末端节点处设置两组定位模块，可以弥补现有井下通信定位系统的不足，扩大定位区域面积，减少定位盲区，不仅可以实现井下运输设备的精确定位，同时可以保证井下运输设备运行时的安全性，降低了设备的复杂程度和成本。

Description

一种基于无线电的井下矿用通信定位装置及使用方法
技术领域
本发明涉及矿井设备领域，特别涉及一种基于无线电的井下矿用通信定位装置及使用方法。
背景技术
现有的矿井井下定位系统是通过ZigBee射频通信技术或者WIFI射频通信技术来进行井下通信连接，同时采用RSSI测距定位方法来实现运输设备或者井下人员的定位，但受限于井下基站的数量，存在部分巷道或者运输通道中射频信号无法覆盖的现象，导致现有的井下ZigBee射频通信网络存在很大的定位盲区，而井下运输设备相对于井下人员来说，移动的范围更广，移动速度更快，进入到定位盲区的频率和概率更大，一旦运输设备进入到定位盲区中，便失去与井上控制中心的通信连接，在环境复杂的井下很容易发生安全事故，为此，我们提出一种基于无线电的井下矿用通信定位装置及使用方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于无线电的井下矿用通信定位装置及使用方法，通过设置在移动锚节点和末端节点处设置两组定位模块，可以弥补现有井下通信定位系统的不足，扩大定位区域面积，减少定位盲区，不仅可以实现井下运输设备的精确定位，同时可以保证井下运输设备运行时的安全性，降低了设备的复杂程度和成本，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，包括固定锚节点、移动锚节点和末端节点，所述固定锚节点间通过光纤进行通信连接，固定锚节点为现有矿井通信系统的定位分站，且固定锚节点通过自身带有的射频收发模块进行无线电信号的接收与发送，所述固定锚节点与移动锚节点、固定锚节点与末端节点之间均通过ZigBee无线通信技术进行通信连接，且通过RSSI测距定位法对移动锚节点和末端节点进行定位，所述移动锚节点与末端节点之间通过CSS无线通信技术进行通信连接；所述移动锚节点包括减震座和防爆箱，所述防爆箱固定在减震座的上端，所述减震座通过铆钉固定在矿井运输设备驾驶室的顶端，所述防爆箱内部安装有锚节点主板，且在锚节点主板端部依次设有节点CSS射频模块、节点主控芯片和节点ZigBee射频模块，所述节点CSS射频模块连接有CSS射频天线，所述节点ZigBee射频模块连接有ZigBee射频天线，且CSS射频天线和ZigBee射频天线对称分布在防爆箱的两侧，所述锚节点主板的串行接口通过数据线连接有显示屏，所述显示屏安装在矿井运输设备驾驶室内。
进一步，所述末端节点包括移动终端和安全帽，所述移动终端安装在安全帽的后端，所述安全帽的前端安装有矿灯，且矿灯与移动终端之间通过双绞线连接，所述移动终端通过导线连接有防爆电源。
进一步的，所述CSS射频天线为铜材质构成，所述ZigBee射频天线为合金材质构成。
进一步的，所述移动终端包括防爆壳体和终端主板，所述终端主板安装在防爆壳体的内部，且终端主板端部依次安装有终端CSS射频模块、终端主控芯片和终端ZigBee射频模块，所述防爆壳体的上端和下端分别设有矿灯接线柱和电池接线柱，且在防爆壳体的左端中部设有卡扣，所述防爆壳体通过卡扣与安全帽卡合。
本发明还公开了上述定位装置的使用方法，具体步骤如下：
步骤一，固定锚节点通过光纤将自身坐标信号广播至井下环网中，并通过ZigBee无线通信技术，采用RSSI测距定位法对自身信号覆盖范围内的末端节点进行定位，并将定位的末端节点的位置信息传输至井上服务器；
步骤二，由移动锚节点的节点CSS射频模块通过CSS射频天线向末端节点的移动终端发射信号，当移动终端接收到信号后，立刻通过终端CSS射频模块发送至节点CSS射频模块反馈一个信号，移动锚节点的节点主控芯片分别记录信号的发射时刻t1和接收到反馈信号时的时刻t2，并通过公式：
Figure 869880DEST_PATH_IMAGE001
，其中，t为移动终端处理信息所需时间；c为电磁波在矿井中的传播速度；d为移动锚节点和末端节点之间的距离，计算出移动锚节点在A位置时和末端节点之间的距离d1；
步骤三，当移动锚节点移动至B位置时，重复步骤二，计算得出移动锚节点与末端节点的距离d2，根据车辆的行驶数据得出A位置与B位置，即移动锚节点的运动距离，记作d3，通过d1、d2和d3的值，计算其构成的三角形内角值，确定移动锚节点在A位置时与末端节点的方位角α，计算公式为
Figure 649617DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤四，当移动锚节点移动至C位置时，重复步骤三，确定移动锚节点在B位置时与末端节点的方位角α’，通过得出的方位角α和α’的值以及移动锚节点与末端节点的距离值，即可实现对移动锚节点的定位。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1）在移动锚节点和末端节点处设置两组定位模块，可以弥补现有井下通信定位系统的不足，扩大定位区域面积，减少定位盲区，不仅可以实现井下运输设备的精确定位，同时可以保证井下运输设备运行时的安全性；
2）通过采用CSS无线通信技术实现移动锚节点和末端节点的通信定位，并采用本发明中的定位步骤，使得移动锚节点和末端节点的时钟无需同步即可实现两者之间的测距定位，降低了设备的复杂程度和成本；
3）通过移动锚节点对末端节点的测距定位，并将末端节点的位置信息通过移动锚节点的显示屏直接反馈至驾驶员处，可以使驾驶员合理规划行进路线，避免因井下照明条件不佳导致车祸事故的发生；
4）通过将末端节点与安全帽和矿灯等井下必需物品进行融合，不仅便于携带和使用，同时使移动终端与矿灯进行串联，可以根据矿灯的照明强度获得防爆电源的电量信息，从而可以保证移动终端有足够的电量供应，确保无线信号传输的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明井下通信定位装置的整体结构示意图；
图2为本发明移动锚节点的安装位置示意图；
图3为移动锚节点的整体结构示意图；
图4为本发明防爆箱的内部结构示意图；
图5为本发明末端节点的整体结构示意图；
图6为本发明移动终端的整体结构示意图；
图7为本发明移动锚节点与末端节点间的定位原理图一；
图8为本发明移动锚节点与末端节点间的定位原理图二。
图中：1、固定锚节点；2、移动锚节点；21、减震座；22、防爆箱；23、锚节点主板；24、节点CSS射频模块；25、节点主控芯片；26、节点ZigBee射频模块；27、CSS射频天线；28、ZigBee射频天线；29、显示屏；3、末端节点；31、移动终端；301、防爆壳体；302、终端主板；303、终端CSS射频模块；304、终端主控芯片；305、终端ZigBee射频模块；306、矿灯接线柱；307、电池接线柱；308、卡扣；32、安全帽；33、矿灯；34、防爆电源;t、移动终端处理信息所需时间；t1、移动锚节点向末端节点发送信号的时刻；t2、移动锚节点接收到末端节点的反馈信号时的时刻；d1、移动锚节点在A位置时和末端节点之间的距离；d2、移动锚节点在B位置时和末端节点之间的距离；d3、A位置与B位置之间的距离；d4、移动锚节点在C位置时和末端节点之间的距离；d5、B位置与C位置之间的距离；α、移动锚节点在A位置时与末端节点的方位角；α’、移动锚节点在B位置时与末端节点的方位角。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1至图8所示，一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，包括固定锚节点1、移动锚节点2和末端节点3，固定锚节点1间通过光纤进行通信连接，固定锚节点1与移动锚节点2、固定锚节点1与末端节点3之间均通过ZigBee无线通信技术进行通信连接，且通过RSSI测距定位法对移动锚节点2和末端节点3进行定位，移动锚节点2与末端节点3之间通过CSS无线通信技术进行通信连接；移动锚节点2包括减震座21和防爆箱22，防爆箱22固定在减震座21的上端，减震座21通过铆钉固定在矿井运输设备驾驶室的顶端，防爆箱22内部安装有锚节点主板23，且在锚节点主板23端部依次设有节点CSS射频模块24、节点主控芯片25和节点ZigBee射频模块26，节点CSS射频模块24连接有CSS射频天线27，节点ZigBee射频模块26连接有ZigBee射频天线28，且CSS射频天线27和ZigBee射频天线28对称分布在防爆箱22的两侧，锚节点主板23的串行接口通过数据线连接有显示屏29，显示屏29安装在矿井运输设备驾驶室内；末端节点3包括移动终端31和安全帽32，移动终端31安装在安全帽32的后端，安全帽32的前端安装有矿灯33，且矿灯33与移动终端31之间通过双绞线连接，移动终端31通过导线连接有防爆电源34。
CSS射频天线27为铜材质构成，ZigBee射频天线28为合金材质构成。
移动终端31包括防爆壳体301和终端主板302，终端主板302安装在防爆壳体301的内部，且终端主板302端部依次安装有终端CSS射频模块303、终端主控芯片304和终端ZigBee射频模块305，防爆壳体301的上端和下端分别设有矿灯接线柱306和电池接线柱307，且在防爆壳体301的左端中部设有卡扣308，防爆壳体301通过卡扣308与安全帽32卡合。
通过采用上述技术方案：当移动锚节点2和末端节点3均位于固定锚节点1的定位区域内时，通过ZigBee无线通信技术实现对移动锚节点2和末端节点3的通信，并采用RSSI测距定位法对移动锚节点2和末端节点3进行定位。
实施例2
如图1至图8所示，一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，包括固定锚节点1、移动锚节点2和末端节点3，固定锚节点1间通过光纤进行通信连接，固定锚节点1与移动锚节点2、固定锚节点1与末端节点3之间均通过ZigBee无线通信技术进行通信连接，且通过RSSI测距定位法对移动锚节点2和末端节点3进行定位，移动锚节点2与末端节点3之间通过CSS无线通信技术进行通信连接；移动锚节点2包括减震座21和防爆箱22，防爆箱22固定在减震座21的上端，减震座21通过铆钉固定在矿井运输设备驾驶室的顶端，防爆箱22内部安装有锚节点主板23，且在锚节点主板23端部依次设有节点CSS射频模块24、节点主控芯片25和节点ZigBee射频模块26，节点CSS射频模块24连接有CSS射频天线27，节点ZigBee射频模块26连接有ZigBee射频天线28，且CSS射频天线27和ZigBee射频天线28对称分布在防爆箱22的两侧，锚节点主板23的串行接口通过数据线连接有显示屏29，显示屏29安装在矿井运输设备驾驶室内；末端节点3包括移动终端31和安全帽32，移动终端31安装在安全帽32的后端，安全帽32的前端安装有矿灯33，且矿灯33与移动终端31之间通过双绞线连接，移动终端31通过导线连接有防爆电源34。
CSS射频天线27为铜材质构成，ZigBee射频天线28为合金材质构成。
移动终端31包括防爆壳体301和终端主板302，终端主板302安装在防爆壳体301的内部，且终端主板302端部依次安装有终端CSS射频模块303、终端主控芯片304和终端ZigBee射频模块305，防爆壳体301的上端和下端分别设有矿灯接线柱306和电池接线柱307，且在防爆壳体301的左端中部设有卡扣308，防爆壳体301通过卡扣308与安全帽32卡合。
通过采用上述技术方案：当移动锚节点2位于固定锚节点1的定位区域内，末端节点3不在固定锚节点1的定位区域内时，通过ZigBee无线通信技术实现对移动锚节点2的通信，并采用RSSI测距定位法对移动锚节点2进行定位，可根据该定位装置的使用方法进行计算，具体步骤如下：
步骤一，所述固定锚节点（1）通过光纤将自身坐标信号广播至井下环网中，并通过ZigBee无线通信技术，采用RSSI测距定位法对自身信号覆盖范围内的末端节点（3）进行定位，并将定位的末端节点（3）的位置信息传输至井上服务器；
步骤二，由移动锚节点2的节点CSS射频模块24通过CSS射频天线27向末端节点3的移动终端31发射信号，当移动终端31接收到信号后，立刻反馈一个信号，并通过终端CSS射频模块303发送至节点CSS射频模块24，移动锚节点2的节点主控芯片25分别记录信号的发射时刻t1和接收到反馈信号时的时刻t2，并通过公式一：
Figure 44827DEST_PATH_IMAGE003
，t为移动终端处理信息所需时间；c为电磁波在矿井中的传播速度；d为移动锚节点和末端节点之间的距离，计算出移动锚节点2在A位置时与末端节点3之间的距离d1，
步骤三，当移动锚节点2移动至B位置时，重复步骤二，通过公式一计算得出移动锚节点2与末端节点3的距离d2，根据车辆的行驶数据得出A位置与B位置即移动锚节点2的运动距离，记作d3，通过d1、d2和d3的值，计算其构成的三角形内角值，确定移动锚节点2在A位置时与末端节点3的方位角α，
Figure 46150DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤四：当移动锚节点2移动至C位置时，重复步骤三，通过公式一计算得出移动锚节点2在C位置时和末端节点3之间的距离,记为d4，根据车辆的行驶数据得出B位置与C位置之间的距离，记为d5,通过d2、d4和d5的值，计算其构成的三角形内角，确定移动锚节点2在B位置时与末端节点3的方位角α’，通过得出的方位角α和α’的值以及移动锚节点2与末端节点3的距离值，即可确定末端节点3相对于移动锚节点2的位置信息，从而可以实现对末端节点3的定位。
在此期间，由于末端节点3为矿井工作人员携带，而矿井工作人员处于移动状态，但矿井人员的移动速度远小于移动锚节点2的行驶速度，且移动锚节点2移动的距离d3的值较小，相对应的移动时间也较小，在同样的时间段内，矿井人员以较低的速度移动的距离也较短，因此矿井工作人员的移动对于计算结果的影响可以忽略不计。
实施例3
如图1至图8所示，一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，包括固定锚节点1、移动锚节点2和末端节点3，固定锚节点1间通过光纤进行通信连接，固定锚节点1与移动锚节点2、固定锚节点1与末端节点3之间均通过ZigBee无线通信技术进行通信连接，且通过RSSI测距定位法对移动锚节点2和末端节点3进行定位，移动锚节点2与末端节点3之间通过CSS无线通信技术进行通信连接；移动锚节点2包括减震座21和防爆箱22，防爆箱22固定在减震座21的上端，减震座21通过铆钉固定在矿井运输设备驾驶室的顶端，防爆箱22内部安装有锚节点主板23，且在锚节点主板23端部依次设有节点CSS射频模块24、节点主控芯片25和节点ZigBee射频模块26，节点CSS射频模块24连接有CSS射频天线27，节点ZigBee射频模块26连接有ZigBee射频天线28，且CSS射频天线27和ZigBee射频天线28对称分布在防爆箱22的两侧，锚节点主板23的串行接口通过数据线连接有显示屏29，显示屏29安装在矿井运输设备驾驶室内；末端节点3包括移动终端31和安全帽32，移动终端31安装在安全帽32的后端，安全帽32的前端安装有矿灯33，且矿灯33与移动终端31之间通过双绞线连接，移动终端31通过导线连接有防爆电源34。
CSS射频天线27为铜材质构成，ZigBee射频天线28为合金材质构成。
移动终端31包括防爆壳体301和终端主板302，终端主板302安装在防爆壳体301的内部，且终端主板302端部依次安装有终端CSS射频模块303、终端主控芯片304和终端ZigBee射频模块305，防爆壳体301的上端和下端分别设有矿灯接线柱306和电池接线柱307，且在防爆壳体301的左端中部设有卡扣308，防爆壳体301通过卡扣308与安全帽32卡合。
通过采用上述技术方案：当末端节点3位于固定锚节点1的定位区域内，移动锚节点2不在固定锚节点1的定位区域内时，首先通过ZigBee无线通信技术实现对末端节点3的通信，并采用RSSI测距定位法对末端节点3进行定位，然后通过CSS无线通信技术，根据步骤二、步骤三和步骤四，通过得出的方位角α和α’的值以及移动锚节点2与末端节点3的距离值，即可确定末端节点3相对于移动锚节点2的位置信息，即可间接的确定移动锚节点2的位置。
实施例4
如图1至图8所示，一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，包括固定锚节点1、移动锚节点2和末端节点3，固定锚节点1间通过光纤进行通信连接，固定锚节点1与移动锚节点2、固定锚节点1与末端节点3之间均通过ZigBee无线通信技术进行通信连接，且通过RSSI测距定位法对移动锚节点2和末端节点3进行定位，移动锚节点2与末端节点3之间通过CSS无线通信技术进行通信连接；移动锚节点2包括减震座21和防爆箱22，防爆箱22固定在减震座21的上端，减震座21通过铆钉固定在矿井运输设备驾驶室的顶端，防爆箱22内部安装有锚节点主板23，且在锚节点主板23端部依次设有节点CSS射频模块24、节点主控芯片25和节点ZigBee射频模块26，节点CSS射频模块24连接有CSS射频天线27，节点ZigBee射频模块26连接有ZigBee射频天线28，且CSS射频天线27和ZigBee射频天线28对称分布在防爆箱22的两侧，锚节点主板23的串行接口通过数据线连接有显示屏29，显示屏29安装在矿井运输设备驾驶室内；末端节点3包括移动终端31和安全帽32，移动终端31安装在安全帽32的后端，安全帽32的前端安装有矿灯33，且矿灯33与移动终端31之间通过双绞线连接，移动终端31通过导线连接有防爆电源34。
通过采用上述技术方案：当移动锚节点2和末端节点3均位于固定锚节点1的定位区域之外时，移动锚节点2和末端节点3均处于井下定位系统的定位盲区中，此时移动锚节点2与末端节点3之间通过CSS无线通信技术进行通信连接，并采用步骤二、步骤三和步骤四，实现移动锚节点2对末端节点3的测距定位，并将末端节点3的位置信息通过移动锚节点2的显示屏29直接反馈至驾驶员处，可以使驾驶员合理规划行进路线，避免因井下照明条件不佳导致车祸事故的发生，直至移动锚节点2和末端节点3运动至定位区域内。
实施例5
如图1至图8所示，一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，包括固定锚节点1、移动锚节点2和末端节点3，固定锚节点1间通过光纤进行通信连接，固定锚节点1与移动锚节点2、固定锚节点1与末端节点3之间均通过ZigBee无线通信技术进行通信连接，且通过RSSI测距定位法对移动锚节点2和末端节点3进行定位，移动锚节点2与末端节点3之间通过CSS无线通信技术进行通信连接；移动锚节点2包括减震座21和防爆箱22，防爆箱22固定在减震座21的上端，减震座21通过铆钉固定在矿井运输设备驾驶室的顶端，防爆箱22内部安装有锚节点主板23，且在锚节点主板23端部依次设有节点CSS射频模块24、节点主控芯片25和节点ZigBee射频模块26，节点CSS射频模块24连接有CSS射频天线27，节点ZigBee射频模块26连接有ZigBee射频天线28，且CSS射频天线27和ZigBee射频天线28对称分布在防爆箱22的两侧，锚节点主板23的串行接口通过数据线连接有显示屏29，显示屏29安装在矿井运输设备驾驶室内；末端节点3包括移动终端31和安全帽32，移动终端31安装在安全帽32的后端，安全帽32的前端安装有矿灯33，且矿灯33与移动终端31之间通过双绞线连接，移动终端31通过导线连接有防爆电源34。
通过采用上述技术方案：将末端节点3与安全帽32和矿灯33等井下必需物品进行融合，不仅便于携带和使用，同时使移动终端31与矿灯33进行串联，可以根据矿灯33的照明强度获得防爆电源34的电量信息，从而可以保证移动终端31有足够的电量供应，确保无线信号传输的可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，包括固定锚节点（1）、移动锚节点（2）和末端节点（3），其特征在于：所述固定锚节点（1）间通过光纤进行通信连接，所述固定锚节点（1）与移动锚节点（2）、固定锚节点（1）与末端节点（3）之间均通过ZigBee无线通信技术进行通信连接，且通过RSSI测距定位法对移动锚节点（2）和末端节点（3）进行定位，所述移动锚节点（2）与末端节点（3）之间通过CSS无线通信技术进行通信连接；所述移动锚节点（2）包括减震座（21）和防爆箱（22），所述防爆箱（22）固定在减震座（21）的上端，所述减震座（21）固定在矿井运输设备驾驶室的顶端，所述防爆箱（22）内部安装有锚节点主板（23），且在锚节点主板（23）端部依次设有节点CSS射频模块（24）、节点主控芯片（25）和节点ZigBee射频模块（26），所述节点CSS射频模块（24）连接有CSS射频天线（27），所述节点ZigBee射频模块（26）连接有ZigBee射频天线（28），且CSS射频天线（27）和ZigBee射频天线（28）对称分布在防爆箱（22）的两侧，所述锚节点主板（23）与显示屏（29）通信连接，所述显示屏（29）安装在矿井运输设备驾驶室内；定位装置的使用方法包括以下步骤：
步骤一，所述固定锚节点（1）通过光纤将自身坐标信号广播至井下环网中，并通过ZigBee无线通信技术，采用RSSI测距定位法对自身信号覆盖范围内的末端节点（3）进行定位，并将定位的末端节点（3）的位置信息传输至井上服务器；
步骤二，由所述移动锚节点（2）的节点CSS射频模块（24）通过CSS射频天线（27）向末端节点（3）的移动终端（31）发射信号，当移动终端（31）接收到信号后，立刻通过终端CSS射频模块（303）发送至节点CSS射频模块（24）反馈一个信号，移动锚节点（2）的节点主控芯片（25）分别记录信号的发射时刻t1和接收到反馈信号时的时刻t2，并通过公式：
Figure 168957DEST_PATH_IMAGE001
，其中，t为移动终端处理信息所需时间；c为电磁波在矿井中的传播速度；d为移动锚节点和末端节点之间的距离，计算出所述移动锚节点（2）在A位置时与所述末端节点（3）之间的距离d1；
步骤三，当所述移动锚节点（2）移动至B位置时，重复步骤二，计算得出移动锚节点（2）与末端节点（3）的距离d2，根据车辆的行驶数据得出A位置与B位置，即移动锚节点（2）的运动距离，记作d3，通过d1、d2和d3的值，计算其构成的三角形内角值，确定移动锚节点（2）在A位置时与末端节点（3）的方位角α；
步骤四，当所述移动锚节点（2）移动至C位置时，重复步骤三，确定移动锚节点（2）在B位置时与末端节点（3）的方位角α’，通过得出的方位角α和α’的值以及移动锚节点（2）与末端节点（3）的距离值，即可实现对移动锚节点（2）的定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，其特征在于：所述末端节点（3）包括移动终端（31）和安全帽（32），所述移动终端（31）安装在安全帽（32）的后端，所述安全帽（32）的前端安装有矿灯（33），且矿灯（33）与移动终端（31）之间通过双绞线连接，所述移动终端（31）通过导线连接有防爆电源（34）。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，其特征在于：所述CSS射频天线（27）为铜材质构成，所述ZigBee射频天线（28）为合金材质构成。
4.根据权利要求2所述的一种基于无线电的井下矿用通信定位装置，其特征在于：所述移动终端（31）包括防爆壳体（301）和终端主板（302），所述终端主板（302）安装在防爆壳体（301）的内部，且终端主板（302）端部依次安装有终端CSS射频模块（303）、终端主控芯片（304）和终端ZigBee射频模块（305），所述防爆壳体（301）的上端和下端分别设有矿灯接线柱（306）和电池接线柱（307），且在防爆壳体（301）的左端中部设有卡扣（308），所述防爆壳体（301）通过卡扣（308）与安全帽（32）卡合。
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