CN119485169A 一种无线定位的防误安全头盔的运行方法及系统 （中国矿业大学(北京)）

一种无线定位的防误安全头盔的运行方法本发明提供一种无线定位的防误安全头盔技术领域，本发明根据头盔内安装的UWB标签与待定位的头盔连接的基站少于3个时，通过将确头盔根据自身的运动数据对头盔的坐标位置进2步骤1：以待定位区域任意一点为原点建立空间坐标系，步骤4：当待定位的头盔连接的基站少于3个时，通步骤5：当待定位的头盔通讯范围内的基站与确定位置的头盔数量不足以建立头盔定基站之间定位信号的传输时间，Tj为基站接收定位信号到反馈定位信号的时间，T(k)为头盔发送定位信号的时刻，T(k+2)为基站接收到头盔站接收到头盔发送的定位信号后反馈信号的时刻，T(k+4)为头盔接收到基站发送的反馈位信号的时间，T(k+5)为基站向头盔发送定位信送定位信号的时刻，T(k+7)为头盔接收到定位信收到头盔反馈信号的时刻；头盔与每个基站之间的距离的计算公式为；其3所述通讯数据包括头盔与基站之间的距离、距离计算的次数、接收之间定位信号发送的次数，rs头盔与基站之间定位信号接收的次数,ib为头盔连接到基站a1,a2,a3分别为头盔与基站之间距离的波动性、信号丢失率、功率分散因子所占权重，。根据实时的加速度和加速度的方向计算头盔在坐标系中的实时速度；中横坐标方向的加速度，ayz为在t时刻头盔在坐标系中纵坐标方向的加速度，Vx+s:为在4t+At时刻头盔在在坐标系中横坐标方向的移动速度，Vyxs为在t+At时刻头盔在在坐标根据头盔移动的轨迹和头盔与基站之间的距离，通过建立坐标移动(x,y)为基站的坐标，(xgxse,xgxs)为头盔距离基站距离为Dg的预估坐标位置，Dg为头盔与基站之间的距离，(xpyz)为头盔的移动轨迹坐标(xr2,yra)分6.一种无线定位的防误安全头盔的运行系统，其UWB测距模块，所述UWB测距模块用于通过头盔依次向通讯范围内头盔定位模块，所述头盔定位模块用于获取每个基定位评分模块，所述定位评分模块用于获取通讯范围内的确修正定位模块，所述修正定位模块用于在无56步骤5：当待定位的头盔通讯范围内的基站与确定位置的头盔数量不足以建立头盔与基站之间定位信号的传输时间，Tj为基站接收定位信号到反馈定位信号的时间，T(k)为头盔发送定位信号的时刻，T(k+2)为基站接为基站接收到头盔发送的定位信号后反馈信号的时刻，T(k+4)为头盔接收到基站发送的馈定位信号的时间，T(k+5)为基站向头盔发送定站发送定位信号的时刻，T(k+7)为头盔接收到定7[0009]进一步地，所述通过获取通讯范围内的确定位置的头盔头盔与基站之间距离的波动性的计算公式为；其通讯评分的计算公式为；p=a1XPB+a2XPT+a3xpsh其中，P为通讯评分，a1,a2,a3分别为头盔与基站之间距离的波动性、信号丢失率、功率分散因子所占权重，。根据实时的加速度和加速度的方向计算头盔在坐标系中的实时速度；中横坐标方向的加速度，ayz为在t时刻头盔在坐标系中纵坐标方向的加速度，Vx+s:为在t+At时刻头盔在在坐标系中横坐标方向的移动速度，Vyxs为在t+At时刻头盔在在坐标8其中，其中，为基站的坐标，(xgxse,xgxs)为头盔距离基站距离为Dg的预估坐标位置，Dg为头盔与基站之间的距离，(xpyz)为头盔的移动轨迹坐标(xr2,yra)分别为9或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。对位置关系也可能相应地改变。[0020]防误安全头盔是为了提高特定工作环境中的安全性和效[0021]超宽带UWB技术因其卓越的定位精度和强大的抗干扰能力，在防误安全头盔中的[0022]信号在传播过程中遇到障碍物会发生反射或折射，导致信号能量发生衰减，而低频信号能够穿透障碍物进行传输。UWB中丰富的低频成分使信号在遇到障碍物时具有刻，T(k+3)为基站接收到头盔发送的定位信号后反馈信号的时位信号到反馈定位信号的时间，T(k+5)为基站向头盔盔接收到基站发送定位信号的时刻，T(k+7)为头盔接收到定位信号后反馈信号的时刻，T(k+8)为基站接收到头盔反馈信号的时刻。[0028]头盔定位数学模型是一种利用泰勒级数展开思想进行位置估计的计算方法，其原理是将非线性方程组在初始估计位置处进行泰勒展开，忽略展开式中的二阶以上项，将非线性方程转化为线性方程，然后利用最小二乘法进行求解，可以拥有更高的定位精[0032]定位算法要求在待定位头盔上的标签附近至少存在三个无法定位，在对待定位头盔进行定位时可以利用附近能够进行通信的头盔进行辅助定位，[0033]本实施例中，所述通过获取通讯范围内的确定位置的头盔的坐标位置与通讯数头盔与基站之间距离的波动性的计算公式为；其[0038]功率分散因子反映的是接收端接收到的信号的分散程度，UWB信号容易受到多径[0039]通讯评分的计算公式为；p=a1XPB+a2XPT+a3xpsh其中，P为通讯评分，a1,a2,a3分别为头盔与基站之间距离的波动性、信号丢失率、功率分散因子所占权重，。[0041]步骤5：当待定位的头盔通讯范围内的基站与确定位置的头盔数量不足以建立头根据实时的加速度和加速度的方向计算头盔在坐标系中的实时速度；中横坐标方向的加速度，ayz为在t时刻头盔在坐标系中纵坐标方向的加速度，Vx+s:为在t+At时刻头盔在在坐标系中横坐标方向的移动速度，Vyxs为在t+At时刻头盔在在坐标其中，其中，为基站的坐标，(xgxse,xgxs)为头盔距离基站距离为Dg的预估