测绘通报 ›› 2023, Vol. 0 ›› Issue (5): 90-95.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2023.0142
窦占树, 崔丽珍, 洪金祥, 史明泉
收稿日期:
2022-08-08
发布日期:
2023-05-31
通讯作者:
崔丽珍。E-mail:lizhencui@163.com
作者简介:
窦占树(1996-),男,硕士生,研究方向为无线定位技术。E-mail:1394914399@qq.com
基金资助:
DOU Zhanshu, CUI Lizhen, HONG Jinxiang, SHI Mingquan
Received:
2022-08-08
Published:
2023-05-31
摘要: 在复杂多变的煤矿井下环境及时并准确地获取井下作业人员位置非常重要,井下通信环境高动态变化导致模型定位精度降低。本文将在线顺序极限学习机(OSELM)算法用于井下定位,与批量式定位算法GA-BP和ELM相比,OSELM算法能更有效地维持原模型定位精度。但OSELM算法存在病态矩阵求逆和平等对待所有新增数据的不足,导致该算法的稳定性和对动态环境的适应能力较差。本文在OSELM算法的基础上分别提出正则化OSELM算法、遗忘因子OSELM算法,以及融合正则化技术和遗忘因子机制的OSELM算法。试验表明,试验环境变化后,OSELM算法的定位精度比GA-BP和ELM算法的定位精度分别高1.428 2和1.162 2 m;在3 m误差距离范围内,所提正则化和遗忘因子的OSELM算法的定位精度均比OSELM算法高,融合两种机制的OSELM算法的定位准确率最高,比OSELM算法高5%左右。OSELM及其改进算法均能有效提高模型定位精度。
中图分类号:
窦占树, 崔丽珍, 洪金祥, 史明泉. 煤矿井下动态环境下的改进OSELM定位算法[J]. 测绘通报, 2023, 0(5): 90-95.
DOU Zhanshu, CUI Lizhen, HONG Jinxiang, SHI Mingquan. Improved OSELM localization algorithm in dynamic environment of underground coal mine[J]. Bulletin of Surveying and Mapping, 2023, 0(5): 90-95.
[1] 虎晓龙, 殷华.煤矿智能化开采技术创新与发展研究[J].工矿自动化, 2021, 47(S2):10-12. [2] 胡青松, 张申, 吴立新, 等.矿井动目标定位:挑战、现状与趋势[J].煤炭学报, 2019, 41(5):1059-1068. [3] 陈斌涛, 刘任任, 陈益强, 等.动态环境中的WiFi指纹自适应室内定位方法[J].传感技术学报, 2015, 28(5):729-738. [4] 常琳.煤矿井下无线定位技术及系统的应用现状和发展方向[J].煤矿安全, 2021, 52(7):94-98. [5] 申伟光.基于UWB技术的煤矿井下无线定位系统[J].煤矿安全, 2018, 49(10):131-134. [6] 何金鑫, 姚善化, 唐超礼.基于Android和ZigBee技术的煤矿井下人员定位系统的研究[J].广西大学学报(自然科学版), 2015, 40(6):1469-1475. [7] 谢文武, 阳文俊, 阎永韬, 等.基于位置指纹的室内定位算法研究[J].湖南理工学院学报(自然科学版), 2019, 32(2):32-38. [8] 陈金龙, 刘忞劼.基于Wi-Fi位置指纹的室内定位技术的研究与应用[J].电子技术与软件工程, 2021, (17):21-22. [9] HUANG G B, ZHU Q Y, SIEW C K. Extreme learning machine:theory and applications[J]. Neurocomputing, 2006, 70(1/2/3):489-501. [10] 刘晓晨, 张静.基于改进BP神经网络的室内无线定位方法[J].计算机应用与软件, 2016, 33(6):114-117. [11] 朱顺涛, 卢先领.基于半监督极限学习机的增量式定位算法[J].传感技术学报, 2017, 30(10):1554-1559. [12] 夏俊, 刘军发, 蒋鑫龙, 等.针对设备差异性问题的增量式室内定位方法[J].计算机科学, 2018, 45(10):69-77. [13] LIANG N Y, HUANG G B, SARATCHANDRAN P, et al.A fast and accurate online sequential learning algorithm for feedforward networks[J].IEEE Transactions on Neural Networks, 2006, 17(6):1411-1423:1411-23. [14] ZOU H, JIANG H, LU X X, et al. An online sequential extreme learning machine approach to WiFi based indoor positioning[C]//Proceedings of 2014 IEEE World Forum on Internet of Things. Seoul:IEEE, 2014:111-116. [15] GU Y, LIU J F, CHEN Y Q, et al. Constraint online sequential extreme learning machine for lifelong indoor localization system[C]//Proceedings of 2014 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN). Beijing:IEEE, 2014:732-738. [16] 徐勇, 王东, 张慧.基于自适应在线极限学习机模型的预测方法[J].统计研究, 2016, 33(7):103-109. [17] JIANG X L, LIU J F, CHEN Y Q, et al. Feature adaptive online sequential extreme learning machine for lifelong indoor localization[J].Neural Computing and Applications, 2016, 27(1):215-225. |
[1] | 黄宁, 付世洋, 张露露, 熊玲, 黄良珂, 刘立龙. 顾及分段表达的中国区域对流层天顶湿延迟模型[J]. 测绘通报, 2023, 0(5): 96-100. |
[2] | 高颖, 许思怡, 李黎, 卢厚贤, 何琦敏, 王晓明. 利用GPT3模型的GNSS-PWV计算方法[J]. 测绘通报, 2023, 0(3): 44-48,103. |
[3] | 付红波. 城市复杂环境下不同加权模型对动态SPP定位性能影响分析[J]. 测绘通报, 2023, 0(3): 139-143. |
[4] | 张高舰, 赵齐乐, 陶钧, 郭靖, 李圳. GPS/BDS三频信号频间时钟偏差估计与定位验证[J]. 测绘通报, 2022, 0(12): 102-109. |
[5] | 贾秀丽. 高斯过程回归辅助下的GPS干涉反射积雪深度估测[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 78-82. |
[6] | 席广永, 高俊, 邹东尧, 邵肖亚. 温变环境下RSSI测距温度改正建模[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 83-86. |
[7] | 张波, 刘强, 徐国梁, 蔡仁澜, 程风. GNSS+INS组合定位在矿山无人驾驶卡车的应用[J]. 测绘通报, 2022, 0(7): 143-147. |
[8] | 赵胤植, 邹进贵, 蔡礼贤, 黄格格. 一种顾及电子元件延迟的超宽带室内定位方法[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 1-5,31. |
[9] | 刘卓, 李佳, 张翔, 郭磊, 刘艳阳, 徐浩栋, 顾云杨, 陈重华. 利用TanDEM-X影像和ICESat-2高程数据获取南极高精度数字高程模型[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 72-76. |
[10] | 万应能, 徐雪寒, 刘科显. 多关节深海航行器组合导航算法[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 90-95. |
[11] | 罗幼安, 蒋爱国, 杨福鑫, 张洁, 何东旭, 许英龙. BDS精密单点定位在海洋石油钻井平台动力定位系统的应用研究[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 111-116. |
[12] | 肖浩威, 王江林, 郭海荣, 杨立扬. PPP-B2b服务的实时精密单点定位精度分析[J]. 测绘通报, 2022, 0(4): 117-121. |
[13] | 高志钰, 郭进义, 刘杰. 北斗在地壳形变监测中的应用进展[J]. 测绘通报, 2022, 0(3): 32-35. |
[14] | 丁仁军, 王友昆, 张君华, 刘晨. 基于BP神经网络的昆明天顶湿延迟模型[J]. 测绘通报, 2022, 0(3): 107-110. |
[15] | 钱文进, 张琳, 张泽烈, 曾攀, 姜紫薇, 瞿晓雯. IRNSS和QZSS在各自主服务区域的L5定位性能评估:独立系统与GPS联合[J]. 测绘通报, 2021, 0(10): 88-93. |
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