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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种面向煤矿非结构环境的长距离无线感知方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119177881B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411071466.0，技术领域涉及：E21F17/18；该发明授权一种面向煤矿非结构环境的长距离无线感知方法是由尹雨晴;刘晨曦;鲍衷旭;曲慧琳;杨磊;杨旭;牛强;陈朋朋设计研发完成，并于2024-08-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向煤矿非结构环境的长距离无线感知方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向煤矿非结构环境的长距离无线感知方法，通过智能探测机器人搭载一个定向发射天线和一对左右并排设置的接收天线、并在煤矿井下巷道内沿其长度走向方向按照设定间隔距离安装朝向同一方向的定向发射天线以及在煤矿井下巷道的巷壁上的最佳反射安装位置安装反射板，利用周期性工作的发射天线和接收天线进行探测，能够在灾害发生后根据被困人员的手势信号的振幅变化方向和信号源位置判断人员所在的具体位置，并结合平滑MUSIC算法和ISAR算法精确分离和分析反射信号，进而确定环境中的人员数量和相对位置，能够在复杂的煤矿井下巷道环境下保证信号的有效传输和检测，特别适用于灾后煤矿井下环境中寻找被困人员的救援探测。

本发明授权一种面向煤矿非结构环境的长距离无线感知方法在权利要求书中公布了：1.一种面向煤矿非结构环境的长距离无线感知方法，其特征在于，所使用的非接触式超前探测系统包括智能探测机器人、接收天线、发射天线和反射板，一对接收天线左右并排安装在智能探测机器人上，发射天线是定向发射天线，且发射天线设置为多个，每个发射天线配备一个LoRa节点，一个发射天线安装在智能探测机器人上，其余的发射天线安装在煤矿井下巷道内，金属材质薄片结构的反射板安装在煤矿井下巷道的巷壁上，可自主移动的智能探测机器人包括信号处理模块，且信号处理模块分别与智能探测机器人上的一对接收天线和一个发射天线电连接； 面向煤矿非结构环境的长距离无线感知方法具体包括以下步骤： Step1，设备布置：在煤矿井下巷道内沿其长度走向方向按照设定间隔距离安装发射天线，且发射天线朝向同一方向，设置每个发射天线的发射周期与发射时间，发射天线安装完毕后记录每个发射天线的安装位置和具体的工作时间；确定反射板的最佳反射安装位置后将反射板安装在煤矿井下巷道的巷壁上；在煤矿井下巷道内进行现场勘探，确定信号探测效果良好位置，标记并记录每个信号探测效果良好位置的具体坐标和环境描述； Step2，灾后探测：灾害发生后，先将标记有探测效果良好位置的煤矿巷道布置图数据输入智能探测机器人，然后控制智能探测机器人进入煤矿井下巷道内，并前往已标记的探测效果良好位置进行信号探测，智能探测机器人在每个探测效果良好位置至少等待一个完整的信号发射周期以接收所有发射天线发出的信号； Step2-1，确定被困人员的位置：信号处理模块记录并分析接收到的信号，确定其中是否存在手势信号，在检测到手势信号时，信号处理模块首先判断手势信号的发射源，若发射源是煤矿井下巷道内的某发射天线，则信号处理模块判断被困人员位于该发射天线附近；若发射源是智能探测机器人上的发射天线，则信号处理模块首先对手势信号的振幅走向进行判断，然后根据手势信号的振幅波动方向判断被困人员相对于智能探测机器人位于路口的哪一侧，具体如下： 接收天线RX1和接收天线RX2左右并排安装在智能探测机器人上，根据手势信号的振幅波动方向判断被困人员所在方向时，由路径衰减引起的振幅变化小于因反射面积不同引起的变化；当信号由接收天线的右侧拐角传来时，从墙壁射入接收天线RX1的信号反射面积大于从墙壁射入接收天线RX2的信号反射面积，接收天线RX1的信号强度增量大于接收天线RX2的信号强度增量，处理LoRa信号时，使用接收天线RX1和接收天线RX2消除载波频率偏移和采样频率偏移，得到的振幅表示为： 式中：amp为采集到的振幅；abs表示绝对值函数；和分别是智能探测机器人上搭载的两根接收天线接收到的信号； 则，当信号从右侧拐角反射时，有85％的概率使得的增加量大于的增加量，从而导致amp变大；当信号从左侧拐角反射时，有85％的概率使得的增加量小于的增加量，从而导致amp减小； 因此，手势信号的振幅波动方向向上表示被困人员位于路口的右侧拐角，手势信号的振幅波动方向向下表示被困人员位于路口的左侧拐角，若同时存在向上和向下的振幅波动方向，则表示路口的左右两侧拐角均存在被困人员； Step2-2，确定被困人员的数量：确认存在被困人员后，通过消除接收信号中的静态信号和直接路径信号对反射信号进行处理，分离出不同方向上的反射信号，并确定反射信号的到达角，计算出被困人员相对于接收天线的位置以及被困人员的数量。

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