nanoPAN5375驱动的煤矿井下精确一维目标定位系统

本文主要探讨了在煤矿井下这一特殊的三维空间受限为一维环境中的人员及设备定位问题。传统的一维定位技术如到达角度法（AOA）、到达时间法（TOA/TDOA）和信号强度法（RSSI）由于各自的技术局限性，无法提供理想的定位精度或成本效益。针对这些问题，研究人员提出了基于线性调频扩频（CSS）技术的解决方案，尤其是nanoPAN5375射频模块的应用。 CSS技术通过采用对称双边双路测距算法（SDS-TWR），能够在一维环境中实现更为精确的距离测量，这对于后续的定位计算至关重要。SDS-TWR算法简化了测距过程，降低了对节点间时间同步的严格要求，使得它更适合于井下的应用，特别是在设备资源有限且精度需求较高的情况下。 文章的核心创新在于提出了一维分段定位法，这是一种结合了精确测距和数据融合技术的方法。它利用nanoPAN5375射频模块的性能，配合ATmega1284P微处理器进行实时数据处理，通过卡尔曼滤波算法对多路径信号进行有效削弱，进一步提高定位精度，将定位误差控制在1米以内。这种方法不仅降低了硬件成本，还提高了系统的整体性能。 总结来说，基于nanoPAN5375的煤矿井下一维目标跟踪定位系统利用了先进的无线射频技术和优化的算法策略，实现了井下环境下低成本、高精度的定位，对于提升井下作业安全性和效率具有重要意义。这一研究对于推动无线通信技术在煤矿行业的应用以及解决类似环境下的定位挑战具有重要价值。