基于WSN的井下巷道定位算法研究.pdf

1、煤礦作為國民經(jīng)濟(jì)的命脈之一，是社會發(fā)展重要的推動力，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)人員隨時面臨危險，當(dāng)災(zāi)難發(fā)生的時候，準(zhǔn)確的井下人員信息是救援成功的先決條件。課題來源于山東省自然科學(xué)基金項目“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)幾種常見的定位算法的適用性及優(yōu)缺點，并在此基礎(chǔ)上提出了一種井下巷道匹配定位算法，主要研究內(nèi)

2、容如下：
　　1.論文比較了幾種常見的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法，對其原理和實現(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。論文對井下巷道內(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)對井下電磁波傳輸?shù)挠绊憽Ｕ撐耐ㄟ^對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、該算法包括兩個階段，即建庫階段和實時定位階段。在建庫階段，該算法為了解決建庫不準(zhǔn)確、復(fù)雜度高等問題，采用基于分類迭代的方法，利用采集的大量訓(xùn)練庫原始數(shù)據(jù)矢量，選取多個典型中心點的矢量構(gòu)成矢量集，進(jìn)而建立精確的數(shù)據(jù)矢量庫；在實時定位階段，將移動節(jié)點實時采集到的環(huán)境電磁數(shù)據(jù)矢量與矢量庫中各典型矢量進(jìn)行匹配運算，找出與實時矢量最為相近的庫矢量，查詢該庫矢量對應(yīng)的點坐標(biāo)，獲得定位結(jié)果。然后針對不同定位點的定位信息相似的問題，根據(jù)電磁波的傳播特性