基于ZigBee技術(shù)煤礦井下人員定位算法研究與實現(xiàn).pdf

1、分類號密級UDC學號桂林電子科技大學碩士學位論文題目:題目:基于ZigBee技術(shù)煤礦井下人員定位算法研究與實現(xiàn)（英文）（英文）ResearchImplementationofLocalizationAlgithmofUndergroundPersonnelbasedonZigBeeTechnology研究生姓名:黃成玉指導教師姓名、職務(wù):李思敏教授申請學科門類:工學碩士學科、專業(yè):通信與信息系統(tǒng)提交論文日期:2011年4月論文答辯日期:

2、2011年6月2011年6月19日摘要I摘要ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以其優(yōu)良的特點，應(yīng)用于煤礦井下人員的定位與救援系統(tǒng)中，然而井下的通信環(huán)境惡劣，多徑效應(yīng)明顯，干擾嚴重，信號的衰落快，給無線通信帶來了困難。同時，目前系統(tǒng)定位精確度，滿足不了定位和救援的需要，尤其在發(fā)生礦難時，缺乏井下人員可靠的精確定位信息，使得事故救援效率低、成功率小。因此，研究有效的定位算法，提高定位精確度，增強對井下人員定位監(jiān)控和救援能力，保障井下人員的生命安全

3、，具有重要的意義。針對定位算法存在的問題，研究了相關(guān)算法，并在STM32W108ZigBee定位節(jié)點上實現(xiàn)，利用大樓走廊模擬煤礦井下巷道，對定位算法進行性能測試。課題主要做了如下工作：首先，針對移動人員的定位信號測距誤差大，導致定位精確度低的情況，提出波動測距信號模糊預(yù)測修正和測距參數(shù)動態(tài)變化的測距算法，優(yōu)化測距的精度。其次，對于定位計算中存在欺騙性錨節(jié)點信息的問題，采用概率統(tǒng)計篩選最佳信號錨節(jié)點的算法，減少欺騙性錨節(jié)點的信息，提高定位

4、的精確度。最后，由于煤礦井下的定位區(qū)域分散，巷道多，且定位算法存在各種復(fù)雜問題，因此提出分巷道分布式多算法協(xié)同定位的定位算法，綜合提高整個系統(tǒng)的定位精確度和穩(wěn)定性。實驗測試與數(shù)值模擬結(jié)果證實，提出的定位算法具有可行性，提高了系統(tǒng)的定位精確度和穩(wěn)定性。在發(fā)生礦難事時，便于開展快速而有效的營救方案，爭取寶貴的救援時間，最大限度的減少人員的傷亡。本課題依托與上海贊潤微電子科技有限公司的合作開發(fā)項目——“ZigBee煤礦井下定位系統(tǒng)”，參與相關(guān)