基于WSN的井下巷道定位算法研究.pdf

1、煤礦作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈之一，是社會(huì)發(fā)展重要的推動(dòng)力，但煤礦事故的頻發(fā)成為困擾民眾安全和行業(yè)發(fā)展的難題。由于煤礦井下環(huán)境的特殊性，井下作業(yè)人員隨時(shí)面臨危險(xiǎn)，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生的時(shí)候，準(zhǔn)確的井下人員信息是救援成功的先決條件。課題來(lái)源于山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“井下自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)的身份認(rèn)證及組網(wǎng)技術(shù)”。本課題以煤礦井下巷道內(nèi)龐大的通訊網(wǎng)絡(luò)為環(huán)境支撐，探討了巷道內(nèi)幾種常見(jiàn)的定位算法的適用性及優(yōu)缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上提出了一種井下巷道匹配定位算法，主要研究?jī)?nèi)

2、容如下：
　　1.論文比較了幾種常見(jiàn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法，對(duì)其原理和實(shí)現(xiàn)方法等進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，并探討了指紋定位算法的特點(diǎn)。論文對(duì)井下巷道內(nèi)的定位算法的分析，為后續(xù)的井下定位算法的提出奠定了基礎(chǔ)。
　　2.基于應(yīng)用需求分析，論文研究了井下定位的電磁環(huán)境特征，分析了多徑效應(yīng)對(duì)井下電磁波傳輸?shù)挠绊?。論文通過(guò)對(duì)WSN的結(jié)構(gòu)的分析，探討了影響定位算法精度的因素。
　　3.論文提出了一種適用于井下巷道復(fù)雜環(huán)境的定位算法，

3、該算法包括兩個(gè)階段，即建庫(kù)階段和實(shí)時(shí)定位階段。在建庫(kù)階段，該算法為了解決建庫(kù)不準(zhǔn)確、復(fù)雜度高等問(wèn)題，采用基于分類迭代的方法，利用采集的大量訓(xùn)練庫(kù)原始數(shù)據(jù)矢量，選取多個(gè)典型中心點(diǎn)的矢量構(gòu)成矢量集，進(jìn)而建立精確的數(shù)據(jù)矢量庫(kù)；在實(shí)時(shí)定位階段，將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集到的環(huán)境電磁數(shù)據(jù)矢量與矢量庫(kù)中各典型矢量進(jìn)行匹配運(yùn)算，找出與實(shí)時(shí)矢量最為相近的庫(kù)矢量，查詢?cè)搸?kù)矢量對(duì)應(yīng)的點(diǎn)坐標(biāo)，獲得定位結(jié)果。然后針對(duì)不同定位點(diǎn)的定位信息相似的問(wèn)題，根據(jù)電磁波的傳播特性