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矿下人员定位系统作为安全避险六大系统之一，是具有人员考勤、跟踪定位、指挥调度和灾后救援等功能于一体的综合性管理系统。目前国内市场上现有多款成熟系统投入使用，在井下日常管理和抢险救援中发挥了重要作用，但现阶段的定位系统大多存在定位精度低、网络扩展性差、后期维护复杂等问题，无法实现对人员和设备的精确定位，因此建立符合矿下安全生产所需要的精确人员定位系统成为矿山行业的迫切要求。
在对现有定位技术进行对比分析之后，提出了一种基于IEEE1588协议的人员定位系统，利用IEEE1588协议的高精度时钟同步技术对Wi-Fi基站本地时钟进行同步，通过测量无线信号到达基站的时间差后利用改进的TDOA混合定位算法进行位置估算。为了提高IEEE1588协议在真实网络环境中的时钟同步精度和稳定性，通过对IEEE1588协议时钟同步原理进行深入研究，提出了一种改进的时钟同步算法:针对实际网络中存在路径不对称问题，通过对延时测量值进行移动平均滤波和时间加权算法来抑制网络延时的随机抖动问题。利用OPNET仿真平台验证了算法的改善效果，结果表明算法改进后能够有效地提高时钟同步的精度和稳定性。针对井下TDOA定位过程中存在的NLOS误差，提出了一种抗NLOS的混合定位算法。该算法利用NLOS环境下距离测量样本的标准差大于LOS环境下的标准差这个前提条件，鉴别TDOA测量值中是否存在NLOS误差，根据基站选择算法选取NLOS误差最小的两个基站重构LOS测量值，重构后的TDOA测量值利用三基站定位算法可获得移动台位置的估计值，将其作为Taylor算法的初始值进行递归运算得到的结果即最优估算位置。
本文提出了在矿下利用PTP时钟同步系统代替GPS时钟同步系统来解决Wi-Fi基站的时钟同步问题，将与基站相连的以太网交换机作为边界时钟的情况下，相邻基站的同步精度可以达到纳秒级别。通过对基于IEEE1588协议的人员定位系统中的同步技术和定位技术的研究和分析，对定位性能进行了仿真验证，仿真结果表明改进的TDOA混合定位算法能够有效的抑制井下定位中的NLOS误差，相对于使用单一的Chan算法和Taylor算法具有较高的定位精度，可以有效解决当前矿下人员定位系统的精确定位问题。