井下異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,安全生產(chǎn)成為了煤礦企業(yè)當(dāng)前最為重視的問題,而安全生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)就是井下環(huán)境的監(jiān)測與人員定位。在礦井發(fā)生事故時(shí)因不能有效地對事故位置和人員進(jìn)行準(zhǔn)確定位,而延誤緊急救援的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。越來越多的企業(yè)應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行礦井環(huán)境的監(jiān)測與人員定位。但由于井下巷道環(huán)境復(fù)雜,地面上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法無法直接應(yīng)用于其中。有必要在詳細(xì)研究井下巷道空間結(jié)構(gòu)及與之適應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,結(jié)合分析傳統(tǒng)定位算法的特點(diǎn)與不足,研究設(shè)計(jì)滿

2、足礦井環(huán)境需要的井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法。
　　要實(shí)現(xiàn)礦井傳感器節(jié)點(diǎn)定位,必須要研究井下巷道的傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系,進(jìn)而建立定位模型。本文給出了描述井下巷道的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方法,并重點(diǎn)研究了巷道彎曲、轉(zhuǎn)折等情形的線性化方法。因電磁波在井下環(huán)境中損耗情況與自由空間有所不同,通過分析幾種常見無線信號傳輸耗損模型得知:屏蔽模型考慮了實(shí)際信道對無線電磁波傳輸?shù)挠绊?因此更能適應(yīng)井下復(fù)雜環(huán)境的需要。
　　結(jié)合井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的異構(gòu)

3、性,分析了現(xiàn)有的典型定位算法的優(yōu)點(diǎn)和局限性。針對井下巷道特殊環(huán)境和異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)而提出一種改進(jìn)的DV-HOP固定節(jié)點(diǎn)定位算法和一種基于蒙特卡羅移動節(jié)點(diǎn)定位算法(MCL)的改進(jìn)算法。
　　DV-HOP改進(jìn)固定節(jié)點(diǎn)定位算法根據(jù)井下節(jié)點(diǎn)分布不均勻和平均跳距之間的偏差度對定位精度的影響,來劃分節(jié)點(diǎn)通信區(qū)域,在選取跳數(shù)和平均跳距的過程中均引入了一個(gè)篩選因子,從而得到更加精確的平均跳數(shù)和平均跳距,以達(dá)到提高定位精度目的。仿真結(jié)果表明: