随着煤矿信息化进程的推进,精确定位已经成为煤矿井下定位的一个趋势。由于现有矿井人员定位系统主要采用区域定位技术,存在定位精度不足、抗干扰及穿透能力差等问题。因此,基于UWB的煤矿井下人员定位系统的研究和应用,对煤矿安全生产与应急救援具有重要的现实意义。本文在总结分析矿井人员定位系统和超宽带(UWB)技术国内外研究现状的基础上,采用基于测距的定位技术。通过对UWB测距误差特性的深入分析,选用了双边双程(SDS-TWR)测距算法,该算法消除了时钟同步误差并抑制时钟频率偏移造成的计时误差。针对无线测距中存在较多的非视距(NLOS)干扰造成测距精度差的问题,对传统卡尔曼滤波进行改进。将NLOS误差加入状态向量进行估计,进行两步卡尔曼滤波加以抑制,达到了测距精度明显提高的效果。进而在井下测距方法的基础上,提出了一种基于加权最小二乘(WLS)和改进自适应卡尔曼滤波(IAKF)结合的矿井人员定位算法,使得定位标签在基站通信范围内完成定位。实验结果表明,该算法在NLOS环境下定位误差更小、定位结果的稳定性更高。在上述测距技术和定位方法的支撑下,完成了定位系统整体结构的设计、基站标签节点硬件电路的实现、底层驱动代码的编写以及Web后台管理系统的开发。最后完成了系统定位跟踪、考勤管理、报警管理等功能的测试。经测试,系统运行稳定,定位精度高,具有较好的实用性。基于UWB的煤矿井下人员定位系统研究,可以完成矿井人员的精确定位,较好的实现了各项设计目标。能够有效提高煤矿的安全生产管理,具有良好的应用前景。