21213.rssi定位算法在滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用研究

1、RSSI定位算法在滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用研究④重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(專業(yè)學(xué)位)學(xué)生姓名：李文田指導(dǎo)教師：王波副教授兼職導(dǎo)師：林貽高工學(xué)位類別：工程碩士(計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域)重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院二0一二年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要滑坡災(zāi)害是一種危害程度極大的地質(zhì)災(zāi)害，借助各種技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)滑坡監(jiān)測(cè)和預(yù)警，是預(yù)防滑坡災(zāi)害的關(guān)鍵手段。目前滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)普遍存在工程造價(jià)高、自動(dòng)化程度低、施工不便等問題。作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)之一的節(jié)點(diǎn)自定位技術(shù)

2、，是一種簡單有效獲取的獲取目標(biāo)地理坐標(biāo)的技術(shù)方法，應(yīng)用于地表位移監(jiān)測(cè)具有取代昂貴的現(xiàn)場滑坡傳感器、量級(jí)幅度降低滑坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成本的良好前景。本文主要對(duì)基于RSSI測(cè)距技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自定位算法展開研究，利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的位移變化取代各種現(xiàn)場滑坡傳感器獲取滑坡地表位移信息，并研究設(shè)計(jì)了一種現(xiàn)場無需一次監(jiān)測(cè)儀表的山體滑坡地表位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要研究工作如下：①分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)，并詳細(xì)對(duì)比分析了目前用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)

3、主流通信技術(shù)，選定ZigBee作為滑坡監(jiān)測(cè)現(xiàn)場WSN；對(duì)多種定位技術(shù)的分析比較表明，基于測(cè)距的RSSI定位技術(shù)定位思想簡單，對(duì)硬件要求低，但存在無線信號(hào)易受環(huán)境影響，定位誤差大的缺點(diǎn)；②針對(duì)RSSI定位技術(shù)的上述缺陷，提出了基于RSSI測(cè)距理論模型的改進(jìn)定位算法。改進(jìn)RSSI定位算法引入加權(quán)調(diào)整因子，以定位節(jié)點(diǎn)單跳范圍內(nèi)錨節(jié)點(diǎn)間相互協(xié)作方式獲取環(huán)境參數(shù)，動(dòng)態(tài)更新路徑損耗模型，并借助該模型實(shí)時(shí)計(jì)算WSN節(jié)點(diǎn)間通信距離，最終達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)算定位

4、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的目的；⑧完成了新型滑坡監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)，即滑坡現(xiàn)場利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)取代各種地災(zāi)傳感器獲取滑坡地表位移信息，通過GPRS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線遠(yuǎn)程傳輸，最終達(dá)到低成本的滑坡狀況遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)目的。闡述了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)選型，主要包括MCl3224節(jié)點(diǎn)的處理器芯片選擇和GPRS芯片選擇，給出了定位節(jié)點(diǎn)程序和上位機(jī)軟件程序。本文使用MATLAB對(duì)RSSI改進(jìn)算法進(jìn)行了模擬測(cè)試。結(jié)果表明，與使用固定路徑模型的RSSI定位算法相比，