基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的消防機(jī)器人的定位系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）技術(shù)發(fā)展迅速，節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)作為WSN的主要支撐技術(shù)之一，其所提供的節(jié)點(diǎn)位置信息是該類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)。消防機(jī)器人在滅火救援過程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，該類機(jī)器人可以在火災(zāi)救援過程中第一時(shí)間進(jìn)入災(zāi)難現(xiàn)場，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、反饋，有效地解決消防人員在上述場所面臨的人身安全、信息獲取不足等問題。針對(duì)該場景，本文將WSN技術(shù)應(yīng)用于消防救援場景，提出了一種基于連通度和加權(quán)校正

2、的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位方法，工作重點(diǎn)是基于該方法設(shè)計(jì)了一套定位系統(tǒng)，用以輔助消防機(jī)器人對(duì)待救人員進(jìn)行定位。
　　首先，介紹了WSN定位技術(shù)和消防機(jī)器人的發(fā)展?fàn)顩r，并闡明了消防機(jī)器人定位系統(tǒng)在消防救援中的應(yīng)用價(jià)值。然后歸納總結(jié)了已有的WSN定位技術(shù)，并對(duì)各項(xiàng)定位技術(shù)作了優(yōu)缺點(diǎn)分析，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于連通度和加權(quán)校正的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位方法：在未知節(jié)點(diǎn)定位過程中，根據(jù)節(jié)點(diǎn)間連通度的大小選取參與定位的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，利用加權(quán)校正方法修正接收信號(hào)強(qiáng)度指

3、示的測距信息，獲得足夠的信標(biāo)信息后使用最小二乘法計(jì)算出未知點(diǎn)的坐標(biāo)。仿真分析表明，節(jié)點(diǎn)通信半徑和信標(biāo)密度在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，該算法均表現(xiàn)出良好的性能。
　　然后，將上述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位算法應(yīng)用于消防領(lǐng)域，設(shè)計(jì)出消防機(jī)器人的定位系統(tǒng)。該定位系統(tǒng)主要包括匯聚節(jié)點(diǎn)、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)。依據(jù)功能需求對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，節(jié)點(diǎn)主要包括CC2431模塊、接口模塊、射頻模塊和電源模塊等。并根據(jù)系統(tǒng)定位流程對(duì)各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收流程進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)。