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华测GPS定位对煤矿井下人员定位是否有借鉴之处?

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首先我们需要共同明确的一点是:GPS定位技术是无法用在煤矿井下人员的定位上的。因为GPS信号是通过电磁波传播的,而电磁波很容易受到干扰,比如电磁场、天气环境、遮蔽物等。在地下矿井这种又深又狭窄的环境里,信号是很弱甚至没有的。

要说GPS定位对煤矿井下人员定位有没有借鉴之处,是有的,主要体现在原理上的。这就要说道煤矿井下人员定位所使用的技术了,即室内定位技术。目前主流的室内定位技术主要有:


1、WiFi室内定位技术

这种定位技术一般有两种:一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度,通过差分算法进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置。

目前,WiFi定位技术是比较成熟且应用广泛的,但精度只能达到2米左右,无法做到精准定位。因此适用于对人或者车的定位导航,可以于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要室内定位导航的场合。


2、超宽带UWB室内定位技术

由于UWB(超宽带)脉冲信号抗干扰能力更强,因此采用UWB(超宽带)脉冲信号,由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析,定位精度可达亚米级。从技术指标来看,定位精度、安全性、抗干扰能力都非常优秀,无疑是最理想的工业室内定位技术之一,除了整个系统比较昂贵之外没有别的缺点了吧,可以说前景十分广阔。

目前主要应用领域为:监狱犯人定位、工厂工人设备定位、养老院老人定位、隧道人员定位、工地施工人员定位等。


3、红外室内定位技术

红外线室内定位有两种,第一种是被定位目标使用红外线IR标识作为移动点,发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位。第二种是通过多对发射器和接收器织红外线网覆盖待测空间,直接对运动目标进行定位。

红外线的技术已经非常成熟,用于室内定位精度相对较高,但是由于红外线只能视距传播,穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器),也极易受灯光、烟雾等环境因素影响。所以使用条件十分有限,主要用于军事上对飞行器、坦克、导弹等红外辐射源的被动定位。


此外还有超声波室内定位技术、RFID室内定位技术、蓝牙室内定位技术等,不一一论述。上面说的可能专业晦涩了,下面说的大白话一点。

从定位原理来说,室内定位技术和GPS定位一样,也需要借助一定的载体起到“中间人”的作用。GPS采用电磁波,超宽带UWB室内定位技术采用的就是UWB(超宽带)脉冲信号,红外线定位技术采用的是红外线,超声波定位技术采用的是超声波。然后都需要接收设备去解读“中间人”所携带的信息,通过特殊的算法进行解算定位。这是室内定位技术和GPS定位相同的地方,也算是GPS技术对前者的借鉴吧。


微信公众号测量仪器远程写到这里,不由感慨,GPS定位技术真是一个伟大的发明,把我们带到了一个位置的世界,也让世界不再未知。


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