基于WSN的煤礦井下定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork，WSN)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)技術(shù)之一，發(fā)揮著越來越重要的作用，其廣闊的應(yīng)用范圍包括：軍事偵查、精細(xì)農(nóng)業(yè)、智能家居、工業(yè)控制、森林環(huán)境監(jiān)測(cè)等。定位技術(shù)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，已經(jīng)得到廣大專家學(xué)者的探索與研究。本文以我國煤礦安全監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀為背景，針對(duì)煤礦井下環(huán)境復(fù)雜多變，存在多徑、反射、衍射等現(xiàn)象，對(duì)國內(nèi)外井下定位算法進(jìn)行了研究，提出一種適合于井下應(yīng)用的基于虛節(jié)點(diǎn)校正

2、的井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法，并設(shè)計(jì)搭建了該定位算法實(shí)現(xiàn)的軟硬件平臺(tái)。
　　 主要研究內(nèi)容為：
　　 (1)WSN典型定位算法：對(duì)典型定位算法的定位機(jī)制及優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行了研究，結(jié)合定位算法的相關(guān)性能指標(biāo)對(duì)典型定位算法進(jìn)行了分析與研究，并指出這些典型定位算法的適用性。
　　 (2)煤礦井下定位算法：研究了當(dāng)前國內(nèi)外井下定位算法的定位機(jī)制及原理，針對(duì)煤礦井下巷道內(nèi)復(fù)雜多變的環(huán)境條件，分析得出當(dāng)前井下定位算法需要解決的兩

3、個(gè)關(guān)鍵問題：①針對(duì)煤礦井下特殊的巷道環(huán)境如何改進(jìn)無線信號(hào)衰減模型，進(jìn)而提高定位精度；②如何利用錨節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)間的內(nèi)在約束關(guān)系，對(duì)使用相關(guān)定位算法得到的定位結(jié)果進(jìn)行校正，進(jìn)而提高定位精度。
　　 (3)提出一種適合于煤礦井下應(yīng)用的定位算法：根據(jù)煤礦井下錨節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)間的內(nèi)在約束關(guān)系，提出一種虛節(jié)點(diǎn)校正的定位算法，該算法對(duì)一種基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示(ReceivedSignalStrengthIndication，RSSI)的加權(quán)