CN114488002A - 基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法 - Google Patents

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贺耀宜
高文
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汤利平
曾健
陈醒
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Abstract

本发明公开了一种基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，主要由拓扑网络构建、巷道精确定位和纠偏解算三个部分组成，包括以下步骤：第1步骤、构建拓扑结构：首先构建出巷道网络与定位基站的联合拓扑结构；第2步骤、巷道精确定位：然后利用井下人员/车辆的测距信息，根据拓扑网络定位出人员/车辆的实际所在巷道；第3步骤、纠偏解算：最后通过纠偏计算模型解算出人员/车辆的纠偏坐标，将人员/车辆的井下测量位置实时映射到巷道中线，便于在精确定位系统中对于人员/车辆实时工作位置的监控。该基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，适用于煤矿井下人员/车辆的实时精确定位，提升了煤矿的安全生产管理效率。

Description

基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法
技术领域
本发明涉及煤矿井下定位的技术领域，尤其是一种基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法。
背景技术
中国专利(申请号CN201910966791.6、申请日20191012、授权公告号CN110708659B、授权公告日20210525)公开了一种适用于矿井路径的人员/ 车辆定位方法及系统，该方法构建出巷道拓扑网络和预先设定定位基站组合，根据人员/车辆标识卡测距信息和定位基站的位置坐标，构建出以定位基站为球心，测距为半径的空间球体，利用球体与巷道网络的空间相交关系对人员/车辆的位置坐标进行解算，能够缓解现有基于无线电的定位技术受环境影响大而导致定位精度下降、成本升高的问题；缺点在于定位精度易受定位基站组合方式合理性的影响，没有考虑巷道趋向对于定位基站的测距信号的影响。
中国专利(申请号CN201811431068.X、申请日20181128、授权公告号CN109826668B、授权公告日20210413)公开了一种井下多源精确人员/车辆定位系统及方法，该方法利用摄像装置采集的目标图像和定位基站采集的定位数据来估算人员/车辆相对于摄像定位基站的距离，再根据摄像装置的位置信息估测人员/车辆的绝对坐标；缺点在于根据相邻帧图像估算距离时没有对计算误差进行最小化处理，实际人员/车辆位置的定位精确率较低。
中国专利(申请号CN201410185266.8、申请日20140504、公开号 CN103957508A、公开日20140730)公开了一种基于无线WiFi与陀螺仪相结合的井下无线精确定位系统及方法，该方法利用陀螺仪采集数据并计算出人员/车辆的实时坐标，通过WIFI模块输出计算的定位数据，具有一定的定位精度；缺点在于需要井下人员/车辆随身携带定位基站，否则无法定位，并且没有对定位基站系统中的计算误差进行处理。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提出一种基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，适用于煤矿井下人员/车辆的实时精确定位，有效地解决了煤矿井下人员/ 车辆的定位精度易受井下巷道环境和定位基站系统计算误差的影响而产生一定偏差、进而在人员/车辆精确定位系统及辅助运输管控一体化系统中无法准确展地示人员/车辆在巷道中实时位置的问题，并提升了煤矿的安全生产管理效率。
根据本发明实施例的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，主要由拓扑网络构建、巷道精确定位和纠偏解算三个部分组成，包括以下步骤：第1步骤、构建拓扑结构：首先构建出巷道网络与定位基站的联合拓扑结构；第2步骤、巷道精确定位：然后利用井下人员/车辆的测距信息，根据定位基站与巷道网络拓扑结构定位出人员/车辆的实际所在巷道；第3步骤、纠偏解算：最后通过纠偏计算模型解算出人员/车辆的纠偏坐标，将人员/车辆的纠偏坐标实时映射到巷道中线，便于在精确定位系统中对于人员/车辆实时工作位置的监控。
本发明的有益效果是，能够有效解决煤矿井下人员/车辆的定位精度易受井下巷道环境和定位基站系统计算误差的影响而产生一定偏差的问题，具有计算实时性佳、巷道纠偏定位准确率高和复杂条件下仍然具备良好的鲁棒性的特点，能够满足井下实时精确定位的需求；此外，该方法基于现有的定位基站即可完成纠偏解算，不需要额外的硬件定位基站作为计算支撑；以后端服务方式运行更易于部署安装。
根据本发明一个实施例，所述第1步骤的具体步骤如下：
第1.1步骤、首先需要构建井下巷道的拓扑网络结构；
第1.2步骤、然后利用定位基站的配置数据构建出定位基站数据结构；
第1.3步骤、最后利用巷道的拓扑网络和定位基站数据结构进一步构建出巷道网络与定位基站的联合拓扑结构。
根据本发明一个实施例，在所述第1.1步骤中，井下巷道由相互离散的中线点两两组成，利用中线点之间的邻接关系来构建巷道拓扑网络。
根据本发明一个实施例，在所述第1.2步骤中，定位基站的配置数据包括所在空间位置坐标和测距方向。
根据本发明一个实施例，在所述第1.3步骤中，根据定位基站与巷道之间的关联关系，利用定位基站的数据结构，构建巷道网络与定位基站联合拓扑结构，通过该拓扑结构可将离散的定位基站数据和巷道数据重新组织关联，确定定位基站与巷道的唯一映射关系，既可利用巷道ID唯一确定定位基站，又可利用定位基站ID唯一确定巷道。
根据本发明一个实施例，所述第2步骤的具体步骤如下：
第2.1步骤、首先利用人员/车辆测距信息中的定位基站数据，通过巷道网络与定位基站联合拓扑结构找到人员/车辆初始定位巷道；
第2.2步骤、然后判断人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt是否超出定位基站与测距方向中线点的距离；
第2.3步骤、最后基于初始定位巷道，根据测距方向中线点ID搜索出与初始巷道相关联的潜在定位巷道，构建潜在定位巷道集合，在该集合中选择与当前巷道空间夹角最小的一条巷道作为潜在定位巷道，分别累计计算统计到的潜在定位巷道总长度L，迭代计算，直至潜在定位巷道总长度L大于人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt，将潜在定位巷道集合中的最后一条巷道作为最终的定位巷道。
根据本发明一个实施例，在第2.2步骤中，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt没有超出定位基站与测距方向中线点的距离，就将初始定位巷道作为最佳定位巷道；如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt超出定位基站与测距方向中线点的距离，则进入下一步。
根据本发明一个实施例，所述第3步骤的具体步骤如下：
第3.1步骤、初始坐标偏移差判断：将人员/车辆的测距方向所在第一中线点S作为基准点，与第一中线点S相关联的另一个中线点为第二中线点P，计算出人员/车辆的初始坐标T距巷道中线的偏移角度，然后利用偏移角度计算出人员/车辆定位距巷道中线的人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt；
第3.2步骤、计算测距相对于巷道中线的偏离量：由于纠偏的结果是将坐标映射到巷道中线，所以需要计算人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp；
第3.3步骤、巷道定位；
第3.4步骤、通过纠偏计算模型，将上述第3.3步骤的巷道定位结果、人员/ 车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp、潜在定位巷道总长度L作为计算模型的输入参数，解算出人员/车辆的纠偏坐标。
根据本发明一个实施例，在第3.1步骤中，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt小于巷道半径距离r，则将当前的人员/车辆实时位置直接投影至巷道中线上。
根据本发明一个实施例，在第3.1步骤中，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt大于或等于巷道半径距离r，则进入下一步。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员/车辆来讲，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他的附图。
图1是纠偏算法流程设计图；
图2是巷道网络结构图；
图3是定位基站数据结构图；
图4是巷道网络与定位基站拓扑结构；
图5是巷道定位原理图；
图6是初始坐标偏离差判断示意图；
图7是人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量计算示意图；
图8是构建潜在定位巷道集合示意图。
图中的标号为：
S、第一中线点；
P、第二中线点；
T、人员/车辆的初始坐标；
r、巷道半径距离；
Dt、人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量；
R、定位基站；
D、定位基站的测距数据；
θ、测距信号与巷道的偏离角度；
Rp、定位基站在巷道中线上的投影坐标；
Dp、人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量；
LRS、定位基站的投影坐标与人员/车辆的测距方向所在中线点的间距；
P1、与测距方向中线点邻接的第一关联中线点；
P2、与测距方向中线点邻接的第二关联中线点；
P3、与测距方向中线点邻接的第三关联中线点；
ɑ、测距信号与巷道的偏离角度。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对煤矿井下人员/车辆的定位精度易受井下巷道环境和定位基站系统计算误差的影响而产生一定偏差、进而在人员/车辆精确定位系统及辅助运输管控一体化系统中无法准确展地示人员/车辆在巷道中实时位置的问题，本发明提出一种基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，对人员/车辆的实时位置进行纠偏并映射到相应的巷道中线上。
见图1，基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，主要由拓扑网络构建、巷道精确定位和纠偏解算三个部分组成，包括以下步骤：
第1步骤、构建拓扑结构：首先构建出巷道网络与定位基站的联合拓扑结构。
第1步骤的具体步骤如下：
第1.1步骤、首先需要构建井下巷道的拓扑网络结构；井下巷道由相互离散的中线点两两组成，因此可利用中线点之间的邻接关系来构建巷道拓扑网络，其拓扑网络结构如图2所示，使用字典存储该拓扑网络，选择巷道中线点ID作为字典中各数据项的关键字，通过巷道中线点ID可快速查找与该点相关联的巷道ID、所有邻接中线点ID、该点的坐标。
第1.2步骤、然后利用定位基站的配置数据构建出如图3所示的定位基站数据结构；定位基站的配置数据包括所在空间位置坐标和测距方向等数据。使用字典存储该数据结构，选择定位基站(井下定位基站)ID作为字典中各数据项的关键字，该数据项包括ID可快速查找定位基站的坐标、定位基站所在巷道 ID、定位基站的测距信号方向中线点ID。
第1.3步骤、最后利用巷道的拓扑网络和定位基站数据结构进一步构建出巷道网络与定位基站的联合拓扑结构，如图4所示。定位基站所在巷道ID与井下定位基站ID形成映射关系，巷道ID与定位基站所在巷道ID中的中线点a和中线点b形成映射关系。确定定位基站与巷道的唯一映射关系，既可利用巷道ID 唯一确定定位基站，又可利用定位基站ID唯一确定巷道。
通过巷道网络与定位基站的联合拓扑结构可将离散的定位基站数据和巷道数据重新组织关联，即将巷道数据和定位基站数据通过拓扑处理后形成数据拓扑关联，既可以通过巷道中线点ID快速查找与该中线点具有关联关系的定位基站，又可以通过定位基站ID快速查找与该定位基站具有关联关系的巷道以及构成巷道的两中线点。在数据拓扑关联中，需要判断初始坐标偏移差，如果判断初始坐标偏移差较小，则需简单投影纠偏；如果判断初始坐标偏移差较大，则进入下一步。
第2步骤、巷道精确定位：然后利用井下人员/车辆的测距信息(定位信息)，根据定位基站与巷道网络拓扑结构定位出人员/车辆的实际所在巷道。准确定位人员/车辆所在巷道是保证纠偏计算准确率的前提，实现巷道定位需要首先根据人员/车辆的定位信息计算出人员/车辆的潜在定位巷道，构建出人员/车辆的潜在定位巷道集合，将这些巷道存入集合中，再根据测距方位角度差最小这一条件选择与当前定位基站所在巷道夹角最小的巷道作为人员/车辆的最佳定位巷道，巷道定位的原理如图5所示。
第2步骤的具体步骤如下：
第2.1步骤、首先利用人员/车辆测距信息中的定位基站数据，通过巷道网络与定位基站联合拓扑结构找到人员/车辆初始定位巷道。
第2.2步骤、然后判断人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt是否超出定位基站与测距方向中线点的距离；在第2.2步骤中，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt没有超出定位基站与测距方向中线点的距离，就将初始定位巷道作为最佳定位巷道；如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt超出定位基站与测距方向中线点的距离，则进入下一步。
第2.3步骤、最后依据第2.2步骤的判断结果，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt小于定位基站与测距方向中线点的距离，就将初始定位巷道作为最佳定位巷道，否则基于初始定位巷道。当基于初始定位巷道，根据测距方向中线点ID搜索出与初始巷道相关联的潜在定位巷道，构建潜在定位巷道集合，在该集合中选择与当前巷道空间夹角最小的一条巷道作为潜在定位巷道，分别累计计算统计到的潜在定位巷道总长度L，迭代计算，直至潜在定位巷道总长度L大于人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt，将潜在定位巷道集合中的最后一条巷道作为最终的定位巷道。
第3步骤、纠偏解算：最后通过纠偏计算模型解算出人员/车辆的纠偏坐标，将人员/车辆的纠偏坐标实时映射到巷道中线，便于在精确定位系统中对于人员/ 车辆实时工作位置的监控。
第3步骤的具体步骤如下：
第3.1步骤、初始坐标偏移差判断：将人员/车辆的基站测距方向所在第一中线点S作为基准点，与第一中线点S相关联的另一个中线点为第二中线点P，需要说明的是：第一中线点S是人员/车辆的基站测距方向中线点，也是纠偏计算的基准点；第二中线点P是人员/车辆的另一基站测距方向中线点。如图6所示，通过以下公式(1)计算出人员/车辆的初始坐标T距巷道中线的偏移角度 (测距信号与巷道的偏离角度θ)，测距信号与巷道的偏离角度θ的计算公式如下：
Figure RE-GDA0003583858020000091
其中，
Figure BDA0003492334160000101
表示定位基站在巷道方向上的测距矢量，其矢量模长为
Figure BDA0003492334160000102
Figure BDA0003492334160000103
表示人员/车辆在巷道方向上的测距矢量，其矢量模长为
Figure BDA0003492334160000104
符号·表示对
Figure BDA0003492334160000105
求模长。
然后利用测距信号与巷道的偏离角度θ，通过以下公式(2)计算出人员/ 车辆定位距巷道中线的人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt，人员/车辆与巷道中线的偏离值Dt的计算公式如下：
Figure BDA0003492334160000106
如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt小于巷道半径距离r，则将当前的人员/车辆实时位置直接投影至巷道中线上；如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt大于或等于巷道半径距离r，则进入下一步。
第3.2步骤、计算测距相对于巷道中线的偏离量：由于纠偏的结果是将坐标映射到巷道中线，所以需要计算人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp。
如图7所示，设D为定位基站的测距数据，第一中线点S、第二中线点P分别为定位基站两测距方向所对应的两中线点，定位基站R在由点第一中线点S和第二中线点P构成的巷道上，测距信号与巷道的偏离角度ɑ由人工配置，由以下公式(3)计算出定位基站在巷道中线上的投影坐标Rp，定位基站在巷道中线上的投影坐标Rp的计算公式如下：
Figure BDA0003492334160000111
式中，xS为第一中线点S在X向上的坐标值；yS为第一中线点S在Y向上的坐标值；zS为第一中线点S在Z向上的坐标值；xP为第二中线点P在X向上的坐标值； yP为第二中线点P在Y向上的坐标值；zP为第二中线点P在Z向上的坐标值；zR为定位基站R的初始高程值(已知)；c为计算所需的高程比例常量。
由以下公式(4)，根据定位基站的测距数据D和测距信号与巷道的偏离角度ɑ，计算得到人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp，人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp的计算公式如下：
Dp＝D×cos(α) (4)
第3.3步骤、构建潜在定位巷道集合：根据测距方向和定位基站信息，通过巷道定位基站拓扑网络，搜索出与测距方向中线点相关联的中线点，在集合中选择与当前巷道空间夹角最小的巷道作为潜在定位巷道，迭代计算，统计所有筛选出的潜在定位巷道的总长度，当总长度大于测距偏离量时，停止迭代。
图8为构建潜在定位巷道集合的示意图，图中黑色虚线框内为与人员/车辆的测距方向所在中线点S相关联的巷道中线点集合。
Figure BDA0003492334160000121
公式(5)中的第一中线点S是人员/车辆的基站测距方向中线点，也是纠偏计算的基准点；定位基站在巷道中线上的投影坐标Rp即为定位基站在巷道中线上的投影坐标，LRS为定位基站在巷道中线上的投影坐标Rp与人员/车辆的基站测距方向中线点(第一中线点S)的间距；C为计算结果值。
第3.4步骤、巷道定位：首先利用人员/车辆测距信息中的定位基站数据，通过巷道网络与定位基站联合拓扑结构找到初始定位巷道；然后判断人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt是否超出定位基站与测距方向中线点的距离，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt没有超出定位基站与测距方向中线点的距离，就将初始定位巷道作为最佳定位巷道；如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt超出定位基站与测距方向中线点的距离，则进入下一步；最后依据判断结果，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt小于定位基站与测距方向中线点的距离，就将初始定位巷道作为最佳定位巷道，否则基于初始定位巷道，根据测距方向中线点ID搜索出与初始巷道相关联的潜在定位巷道，构建潜在定位巷道集合，在集合中选择与当前巷道空间夹角最小的一条巷道作为潜在定位巷道，分别累计计算统计到的潜在定位巷道总长度L，迭代计算，直至潜在定位巷道总长度L大于人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt，将潜在定位巷道集合中的最后一条巷道作为最终的定位巷道。
第3.5步骤、通过纠偏计算模型，将上述第3.4步骤的巷道定位结果、人员/ 车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp、潜在定位巷道总长度L作为计算模型的输入参数，解算出人员/车辆的纠偏坐标。
假设人员/车辆当前的基站测距方向为第一中线点S(计算所需的基准中线点)，根据第3.3步骤的计算结果C判断人员/车辆应当定位至当前所在巷道中或者定位至相邻巷道上。
根据图8所示，当计算结果C≤1时，将参数：第一中线点S、第二中线点 P、人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp、定位巷道集合中各条巷道的长度Li输入纠偏解算公式(6)，计算出人员/车辆的定位纠偏坐标Tadjusted，需要说明的是：第一中线点S是人员/车辆的基站测距方向中线点，也是纠偏计算的基准点；第二中线点P是与第一中线点S相关联的另一基站测距方向中线点，即是人员/车辆的另一基站测距方向中线点。
人员/车辆的定位纠偏坐标Tadjusted的计算公式如下：
Figure BDA0003492334160000131
其中，
Figure BDA0003492334160000132
表示定位基站在巷道方向上的测距矢量，矢量模长为
Figure BDA0003492334160000133
S 表示人员/车辆的基站测距方向中线点的坐标；n表示定位巷道集合中的巷道数量。
当计算结果C＞1时，首先根据人员/车辆的基站测距方向所在中线点(第一中线点S)以及巷道网络拓扑关系构建潜在定位巷道集合，在此集合中选择与初始定位巷道夹角最小的潜在巷道作为最佳定位巷道。以图8为例，P1、P2和P3是与测距方向中线点邻接的各个中线点，具体地，P1是与测距方向中线点邻接的第一关联中线点，P2是与测距方向中线点邻接的第二关联中线点，P3 是与测距方向中线点邻接的第三关联中线点。巷道SP2与初始定位巷道PS夹角最小，因此选择巷道SP2作为潜在最佳定位巷道，然后返回第3.3步骤计算，将公式(5)中参数定位基站的投影坐标与人员/车辆的测距方向所在中线点的间距LRS的值替换成巷道SP2的长度，判断人员/车辆测距差值
Figure BDA0003492334160000141
是否小于潜在定位巷道总长度L，如果人员/车辆测距差值
Figure BDA0003492334160000142
小于潜在定位巷道总长度L，将人员/车辆纠偏至巷道SP2上，否则，将人员/车辆的基站测距方向所在中线点(第一中线点S)替换成点P2，以点P2为基准重新构建潜在定位巷道集合，并进入第3.3步骤计算，并以此迭代计算出最佳潜在定位巷道，再利用参数：人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp、所经过的潜在定位巷道总长度L、定位巷道的两中线点(第一中线点S和第二中线点P)，由公式(6) 完成纠偏解算。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员/车辆在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：主要由拓扑网络构建、巷道精确定位和纠偏解算三个部分组成，包括以下步骤：
第1步骤、构建拓扑结构：首先构建出巷道网络与定位基站的联合拓扑结构；
第2步骤、巷道精确定位：然后利用井下人员/车辆的测距信息，根据定位基站与巷道网络拓扑结构定位出人员/车辆的实际所在巷道；
第3步骤、纠偏解算：最后通过纠偏计算模型解算出人员/车辆的纠偏坐标，将人员/车辆的纠偏坐标实时映射到巷道中线，便于在精确定位系统中对于人员/车辆实时工作位置的监控。
2.根据权利要求1所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：所述第1步骤的具体步骤如下：
第1.1步骤、首先需要构建井下巷道的拓扑网络结构；
第1.2步骤、然后利用定位基站的配置数据构建出定位基站数据结构；
第1.3步骤、最后利用巷道的拓扑网络和定位基站数据结构进一步构建出巷道网络与定位基站的联合拓扑结构。
3.根据权利要求2所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：在所述第1.1步骤中，井下巷道由相互离散的中线点两两组成，利用中线点之间的邻接关系来构建巷道拓扑网络。
4.根据权利要求2所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：在所述第1.2步骤中，定位基站的配置数据包括所在空间位置坐标和测距方向。
5.根据权利要求2所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：在所述第1.3步骤中，根据定位基站与巷道之间的关联关系，利用定位基站的数据结构，构建巷道网络与定位基站联合拓扑结构，通过该拓扑结构可将离散的定位基站数据和巷道数据重新组织关联，确定定位基站与巷道的唯一映射关系，既可利用巷道ID唯一确定定位基站，又可利用定位基站ID唯一确定巷道。
6.根据权利要求1所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：所述第2步骤的具体步骤如下：
第2.1步骤、首先利用人员/车辆测距信息中的定位基站数据，通过巷道网络与定位基站联合拓扑结构找到人员/车辆初始定位巷道；
第2.2步骤、然后判断人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt是否超出定位基站与测距方向中线点的距离；
第2.3步骤、最后基于初始定位巷道，根据测距方向中线点ID搜索出与初始巷道相关联的潜在定位巷道，构建潜在定位巷道集合，在该集合中选择与当前巷道空间夹角最小的一条巷道作为潜在定位巷道，分别累计计算统计到的潜在定位巷道总长度L，迭代计算，直至潜在定位巷道总长度L大于人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt，将潜在定位巷道集合中的最后一条巷道作为最终的定位巷道。
7.根据权利要求6所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：在第2.2步骤中，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt没有超出定位基站与测距方向中线点的距离，就将初始定位巷道作为最佳定位巷道；如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt超出定位基站与测距方向中线点的距离，则进入下一步。
8.根据权利要求1所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：所述第3步骤的具体步骤如下：
第3.1步骤、初始坐标偏移差判断：将人员/车辆的基站测距方向所在第一中线点S作为基准点，与第一中线点S相关联的另一个中线点为第二中线点P，计算出人员/车辆的初始坐标T距巷道中线的偏移角度，然后利用偏移角度计算出人员/车辆定位距巷道中线的人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt；
第3.2步骤、计算测距相对于巷道中线的偏离量：由于纠偏的结果是将坐标映射到巷道中线，所以需要计算人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp；
第3.3步骤、巷道定位；
第3.4步骤、通过纠偏计算模型，将上述第3.3步骤的巷道定位结果、人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dp、潜在定位巷道总长度L作为计算模型的输入参数，解算出人员/车辆的纠偏坐标。
9.根据权利要求8所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：在第3.1步骤中，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt小于巷道半径距离r，则将当前的人员/车辆实时位置直接投影至巷道中线上。
10.根据权利要求8所述的基于巷道网络与定位基站拓扑结构的井下定位纠偏方法，其特征在于：在第3.1步骤中，如果人员/车辆测距相对于巷道中线的偏离量Dt大于或等于巷道半径距离r，则进入下一步。
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