井下拱形巷道無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測(cè)距節(jié)點(diǎn)定位算法.pdf

1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：碩士學(xué)位論文2016年05月31日井下井下拱形巷道無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測(cè)距拱形巷道無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測(cè)距節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)定位算法定位算法Researchofwirelesssenswknodelocalizationalgithminundergroundarchtunnel學(xué)位類別：全日制專業(yè)碩士作者姓名：張晴晴學(xué)科、專業(yè)：電子與通信工程指導(dǎo)教師：方旺盛研究方向：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要我國(guó)礦產(chǎn)資

2、源豐富，開(kāi)采方式包括露天開(kāi)采和井下開(kāi)采。但由于目前國(guó)內(nèi)礦井安全技術(shù)比較落后，傳統(tǒng)的井下煤礦監(jiān)測(cè)技術(shù)很難滿足當(dāng)下煤礦生產(chǎn)的需求。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種多學(xué)科交叉的新興技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行井下安全監(jiān)控是解決井下安全生產(chǎn)問(wèn)題的主要技術(shù)手段之一。井下位置信息是井下安全監(jiān)控的重要組成部分，通過(guò)獲取井下事件發(fā)生的位置或獲取消息的節(jié)點(diǎn)位置達(dá)到監(jiān)測(cè)井下環(huán)境和車(chē)輛、人員的目的。因此，節(jié)點(diǎn)定位問(wèn)題是井下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問(wèn)

3、題之一。本文以井下拱形巷道為背景，在分析和借鑒國(guó)內(nèi)外三維節(jié)點(diǎn)定位算法的基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)針對(duì)無(wú)需測(cè)距的三維DVHop算法和質(zhì)心算法進(jìn)行研究。結(jié)合拱形巷道空間幾何模型和節(jié)點(diǎn)分布模型，提出了一種適用于井下拱形巷道的三維DVHop定位算法和一種DVHop定位算法與加權(quán)質(zhì)心定位算法相結(jié)合的混合定位算法。根據(jù)井下拱形巷道特點(diǎn)，建立巷道幾何模型，進(jìn)而建立傳感器節(jié)點(diǎn)的覆蓋模型。井下巷道中電磁波的傳播與自由空間不同，通過(guò)分析幾種典型的無(wú)線信號(hào)傳播模型，選擇

4、更適合井下實(shí)際環(huán)境的屏蔽模型作為本文電磁波的傳輸模型，并根據(jù)此模型調(diào)整信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率。井下DVHop定位算法，利用信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的功率控制以不同級(jí)別的發(fā)射功率發(fā)射信標(biāo)信號(hào)，選擇最佳的發(fā)射級(jí)別，修正信標(biāo)節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)間的跳數(shù)，使跳數(shù)可以為小數(shù)；修正平均跳距。井下DVHop算法和加權(quán)質(zhì)心算法的混合算法，根據(jù)質(zhì)心算法和DVHop算法的特點(diǎn)，首先，與第一種改進(jìn)算法相同，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)利用功率控制，得到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)間的跳數(shù)值，用跳數(shù)值倒數(shù)的不同