高危生產(chǎn)區(qū)域人員定位算法設(shè)計與系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)興起，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線局域網(wǎng)等面向區(qū)域的無線定位技術(shù)得到了不斷發(fā)展。論文提出了在高危生產(chǎn)區(qū)域建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)人員定位系統(tǒng)，以此實現(xiàn)實時跟蹤現(xiàn)場工作人員，從而加強工作人員的安全管理的一種方案和實現(xiàn)手段。
　　首先分析了高危生產(chǎn)區(qū)域人員定位系統(tǒng)的需求，并進行方案設(shè)計。然后，通過對常見定位算法及濾波算法特點的分析，設(shè)計與實現(xiàn)了定位引擎，并通過實驗測試，驗證定位引擎中定位算法的有效性。最后在上述基礎(chǔ)上，設(shè)計并

2、實現(xiàn)定位系統(tǒng)服務(wù)器，并對定位系統(tǒng)功能進行測試。具體內(nèi)容如下：
　　1)定位系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計。首先通過對國內(nèi)外現(xiàn)有無線技術(shù)進行分析與介紹，了解了CSS無線技術(shù)定位精度高，抗NLOS強，且對其它無線通信系統(tǒng)干擾小等特點，符合系統(tǒng)要求。然后，在采用CSS無線技術(shù)基礎(chǔ)上，通過分析幾種測距方式的特點，得出TDOA只需基站節(jié)點進行時間同步的優(yōu)點且便于硬件實現(xiàn)，有利于將目標節(jié)點功耗降低、體積減少及成本降低。同時，論文根據(jù)定位系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計

3、了定位數(shù)據(jù)庫主要表格字段信息。
　　2)定位算法設(shè)計。對于集成定位算法的定位引擎進行設(shè)計，先深入剖析常見的TDOA定位算法，如Chan、Taylor及Kalman等方法并實現(xiàn)，然后針對TDOA算法定位精度主要受到NLOS干擾的問題，提出一種基于Taylor與Kalman的協(xié)同定位方法并實現(xiàn)。同時，定位引擎還實現(xiàn)了基于Kalman濾波的測量值平滑方法、基于加權(quán)移動平均法的定位結(jié)果平滑方法。
　　3)定位引擎實現(xiàn)。在上述工作的基

4、礎(chǔ)上，論文實現(xiàn)了集成各種算法的定位引擎，并利用Nanotron公司生產(chǎn)的nanoLOC Development Kit3.0開發(fā)套件進行室內(nèi)室外定位實驗，測試定位引擎的定位性能，結(jié)果表明論文提出的基于Taylor與 Kalman的協(xié)同定位方法能有效抑制NLOS，提高定位精度。而且，基于Kalman的測量值數(shù)據(jù)平滑方法能有效降低測量值誤差，增強系統(tǒng)魯棒性，對提高高危生產(chǎn)區(qū)域定位系統(tǒng)的定位精度具有一定意義。
　　4)系統(tǒng)實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)