本发明涉及矿山井下定位，具体涉及矿山uwb定位系统时间同步方法、系统和装置。
背景技术：
1、矿山井下环境复杂，需实时精确定位人员、设备及车辆以确保井下安全。现有uwb定位技术依赖固定部署的有线基站，各uwb定位基站通过光纤环网或rs-485等连线方式与上位机服务器通讯，并将测距信息上传至服务器实现时间同步：即井下精确定位采用uwb定位技术，在井下每隔一定距离布置uwb定位基站，人员、车辆或设备携带uwb定位标签，uwb定位基站与uwb定位标签之间通过测量脉冲信号的飞行时间，精确计算标签到基站之间的距离，uwb定位基站的坐标是已知的，根据uwb定位标签与多个uwb定位基站之间的精确距离，可精确计算出uwb定位标签的坐标。
2、然而，矿山井下开采场景具有动态变化和开采扰动特性，动态变化如：需要持续的向前掘进巷道开采深部的矿体，或根据矿山开采规划和计划，时间段a在空间范围1作业，时间段b调整到空间范围2作业，时间段c又可能会调回到空间范围1作业；扰动性如：矿山开采采用炸药爆破，对爆破位置一定范围内的设备具有较强的破坏性。由于矿山井下开采场景的动态变化和开采扰动特性，在此应用场景下现有的技术的定位存在以下缺陷：1、有线基站间因距离远有线uwb定位基站之间通常相互无法接收uwb信号，基站间无法采用类似室内定位的模式完成时间同步；2、即使引入无线基站后，无线uwb定位基站与有线uwb定位基站之间存在串联的连接模式，且无线uwb基站的位置具有动态性和不确定性，有线uwb定位基站与无线uwb定位基站之间，及无线uwb基站与无线uwb基站之间的时间同步，其标签位置动态变化动态扩展能力不足难以同步；3、晶振误差导致时钟漂移累积误差产生时间偏差难以同步。
3、相关技术中，在需要动态扩展的区域动态增加uwb定位基站为无线uwb定位基站，然而，引入无线uwb定位基站后，无线uwb定位基站之间、无线uwb定位基站与有线uwb定位基站之间时间不同步，因此，亟需一种适应矿山井下开采场动态场景、抗干扰的uwb定位系统时间同步方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的不足，提供了一种通过移动标签作为同步媒介，可信度校准与动态级联编码结合、周期性重置校准值抑制晶振误差，实现矿山井下包含有线uwb定位基站和无线uwb定位基站场景下的高效时间同步的矿山uwb定位系统时间同步方法、系统和装置。
2、本发明采取的技术方案如下：
3、一种矿山uwb定位系统时间同步方法，所述同步方法基于uwb定位系统进行，所述uwb定位系统包括有线uwb定位基站、无线uwb定位基站和uwb定位标签，uwb定位标签与无线定位基站之间通过uwb无线信号通讯（该无线信号通讯方式为现有技术，本实施例对通讯连接方式及信息传递方式不做赘述）；uwb定位标签与有线定位基站之间通过uwb无线信号通讯；无线定位基站与有线定位基站之间通过uwb无线信号通讯；有线定位基站与有线定位基站之间通过光纤、rs-485或can总线等通讯（该通讯方式为现有技术，本实施例对通讯连接方式及信息传递方式不做赘述）。所述方法包括：
4、uwb定位标签发送时间同步的第一数据报文，所述第一数据报文携带所述uwb定位标签的当前时钟值和当前时钟可信度校准值；
5、接收覆盖范围内有线uwb定位基站的第二数据报文，所述第二数据报文携带对各有线uwb定位基站的当前时钟值和当前时钟可信度校准值；
6、基于第二数据报文中最高可信度校准值更新所述uwb定位标签的当前时钟值和当前时钟可信度校准值，并发送第三报文同步各有线uwb定位基站的时钟可信度校准值和时钟值；
7、至少一个有线uwb定位基站在定位周期的设定时隙上发送第四报文携带时钟可信度校准值和时钟值给无线uwb定位基站；
8、各无线uwb定位基站之间基于级联编码沿距离有线uwb定位基站由近到远的方向同步更新时钟可信度校准值和时钟值；所述级联编码基于各无线uwb定位基站与有线uwb定位基站之间的距离关系确定，每同步一次级联编码递减1。
9、进一步地，所述第二数据报文包含各有线uwb定位基站时钟值及可信度校准值，uwb定位标签仅选择可信度高于自身的有线uwb定位基站进行同步。
10、进一步地，所述指定时隙为定位周期内预分配的时隙，若uwb定位标签的时钟偏离时隙则计算标签重新发起时间同步请求，延迟至下一周期同步。
11、进一步地，配置为执行权利要求1-4任一所述方法。
12、参看图6，本发明还提供了一种基于矿山uwb定位系统的时间同步装置1，包括：
13、发送模块，用于发送时间同步的第一数据报文，所述第一数据报文携带所述uwb定位标签的当前时钟值和当前时钟可信度校准值；
14、接收模块1，用于接收覆盖范围内有线uwb定位基站的第二数据报文，所述第二数据报文携带对各有线uwb定位基站的当前时钟值和当前时钟可信度校准值；
15、计算模块，用于基于第二数据报文中最高可信度校准值更新所述uwb定位标签的当前时钟值和当前时钟可信度校准值，并发送第三报文同步各有线uwb定位基站的时钟可信度校准值和时钟值；
16、下发模块，用于至少一个有线uwb定位基站在定位周期的设定时隙上发送第四报文携带时钟可信度校准值和时钟值给无线uwb定位基站；
17、接收模块2，用于各无线uwb定位基站之间基于级联编码沿距离有线uwb定位基站由近到远的方向同步更新时钟可信度校准值和时钟值；所述级联编码基于各无线uwb定位基站与有线uwb定位基站之间的距离关系确定，每同步一次级联编码递减1。
18、本发明还提供了一种矿山uwb定位系统，所述uwb定位系统包括有线uwb定位基站、无线uwb定位基站和uwb定位标签，所述uwb定位系统配置为执行时间同步的方法。
19、本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现执行时间同步的方法的步骤。
20、本发明还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求执行时间同步的方法的步骤。
21、本发明具有以下优点：
22、1、本发明利用移动标签作为同步媒介传递同步信号，覆盖盲区并适应动态场景。
23、2、通过可信度动态筛选最优时钟源及选择最高可信度校准值和时钟值同步，结合级联编码实现无线基站高效多跳同步，增加动态扩展能力，实现位置动态变化下的时间同步。
24、3、周期性重置校准值，超时重置机制抑制晶振误差，实现在矿山井下环境下长期同步精度维护，抑制晶振误差导致的时钟漂移累积误差产生时间偏差，精确时间同步。
1.一种矿山uwb定位系统时间同步方法，其特征在于，所述同步方法基于uwb定位系统进行，所述uwb定位系统包括有线uwb定位基站、无线uwb定位基站和uwb定位标签，所述时间同步方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二数据报文包含各有线uwb定位基站时钟值及可信度校准值，uwb定位标签仅选择可信度高于自身的有线uwb定位基站进行同步。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定时隙为定位周期内预分配的时隙，若uwb定位标签的时钟偏离时隙则计算标签重新发起时间同步请求，延迟至下一周期同步。
4.一种矿山uwb定位系统的时间同步装置，其特征在于，配置为执行权利要求1-4任一所述方法。
5.一种基于矿山uwb定位系统的时间同步装置，其特征在于，包括：
6.一种矿山uwb定位系统，其特征在于，所述uwb定位系统包括有线uwb定位基站、无线uwb定位基站和uwb定位标签，所述uwb定位系统配置为执行如权利要求1至4任一项所述的方法。
7.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
8.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至4任一项所述方法的步骤。