煤礦井下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確定位技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、煤礦井下安全生產(chǎn)一直以來(lái)都是國(guó)家重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的問(wèn)題，監(jiān)管力度不斷加強(qiáng)，國(guó)家財(cái)力和物力投入不斷加大。但目前井下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并不完善，一旦發(fā)生重大事故，由于井下環(huán)境的限制使得救援行動(dòng)仍處于被動(dòng)狀態(tài)，究其根本原因是無(wú)法準(zhǔn)確掌握事故及被困人員所在位置，結(jié)果造成重大人員和財(cái)產(chǎn)損失。因此，本文結(jié)合煤礦井下應(yīng)用環(huán)境，重點(diǎn)研究基于RSSI校正測(cè)距的三邊質(zhì)心定位技術(shù)。
　　整個(gè)定位研究以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，以ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

2、為依托逐步展開(kāi)。第一，結(jié)合RSSI測(cè)距理論模型，使用協(xié)議分析儀PackedSniffer監(jiān)測(cè)出環(huán)境參數(shù)A和n。第二，使用對(duì)數(shù)-正態(tài)分布模型確定實(shí)際環(huán)境中RSSI與距離d之間的關(guān)系，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)環(huán)境節(jié)點(diǎn)布置。第三，結(jié)合具體應(yīng)用環(huán)境，討論普通RSSI測(cè)距技術(shù)和三邊測(cè)量定位算法，并分別指出兩種技術(shù)的測(cè)距和定位誤差均較大，不易直接使用。第四，使用高斯理論模型，過(guò)濾小概率事件，校正RSSI測(cè)量值，減小測(cè)距誤差;再結(jié)合非測(cè)距質(zhì)心算法，改進(jìn)三邊測(cè)量定

3、位技術(shù)，減少定位誤差，提高定位準(zhǔn)確性。最后，通過(guò)對(duì)普通RSSI測(cè)距定位、RSSI校正測(cè)距定位和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供的CC2431定位引擎定位的性能進(jìn)行比較，可知本文提出的基于RSSI校正測(cè)距的三邊質(zhì)心定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、誤差最低、性能最好、實(shí)用性較強(qiáng)。
　　本文最后，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，圍繞CC2430芯片特性，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位節(jié)點(diǎn)硬件電路。并基于ZigBee協(xié)議棧2006，準(zhǔn)確把握建網(wǎng)、入網(wǎng)、退網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)路由等操作過(guò)程，運(yùn)用RSSI校正