基于ZigBee技術(shù)的井下人員定位算法研究.pdf

1、井下人員定位算法一直是礦井安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，直接關(guān)系到礦難事故后救援的準(zhǔn)確性、高效性以及礦井作業(yè)人員的生命安全。為了解決現(xiàn)有井下人員定位算法存在的定位精度低、需要增加額外硬件以及抗環(huán)境干擾能力差等問(wèn)題，本文針對(duì)礦井環(huán)境多變、結(jié)構(gòu)特殊等特點(diǎn)，建立了井下線型巷道模型，研究了一種新型的井下人員定位算法:RSS分步融合算法，并通過(guò)大量的仿真研究，驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　 首先，介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的基本原理，并進(jìn)行了文

2、獻(xiàn)綜述，分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位原理和井下人員定位算法的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，指出了井下人員定位所面臨的主要問(wèn)題，并分析了ZigBee技術(shù)在井下人員定位系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　 其次，介紹了常見的幾種近距離無(wú)線通信技術(shù)，其中重點(diǎn)分析了ZigBee技術(shù)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了井下ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中不同的節(jié)點(diǎn)功能，分別設(shè)計(jì)了其硬件和軟件結(jié)構(gòu)。
　　 然后，對(duì)目前的定位算法進(jìn)行綜合分析與對(duì)比，針對(duì)傳統(tǒng)基于RSSI測(cè)距的

3、算法應(yīng)用于井下的不足，提出了一種新型的井下人員定位算法，該算法將RSSI定位與場(chǎng)景指紋匹配技術(shù)以及極大似然估計(jì)計(jì)算方法巧妙融合，并通過(guò)多數(shù)修正與對(duì)角差分修正降低了指紋匹配技術(shù)區(qū)域誤判率以及RSSI測(cè)距誤差對(duì)定位精度的影響。采用樸素貝葉斯概率估計(jì)進(jìn)行初步定位，并使用對(duì)角差分修正算法進(jìn)行第二步定位，從而最終實(shí)現(xiàn)井下人員精確定位。
　　 最后，將RSS分步融合算法、WCL定位算法及NNSS指紋匹配確定性定位算法進(jìn)行了大量的對(duì)比仿真試驗(yàn)