基于ZigBee技術(shù)的井下人員定位算法研究.pdf

1、井下人員定位算法一直是礦井安全監(jiān)測領(lǐng)域的研究熱點之一，直接關(guān)系到礦難事故后救援的準(zhǔn)確性、高效性以及礦井作業(yè)人員的生命安全。為了解決現(xiàn)有井下人員定位算法存在的定位精度低、需要增加額外硬件以及抗環(huán)境干擾能力差等問題，本文針對礦井環(huán)境多變、結(jié)構(gòu)特殊等特點，建立了井下線型巷道模型，研究了一種新型的井下人員定位算法:RSS分步融合算法，并通過大量的仿真研究，驗證了該算法的有效性。
　　 首先，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的基本原理，并進(jìn)行了文

2、獻(xiàn)綜述，分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位原理和井下人員定位算法的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，指出了井下人員定位所面臨的主要問題，并分析了ZigBee技術(shù)在井下人員定位系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　 其次，介紹了常見的幾種近距離無線通信技術(shù)，其中重點分析了ZigBee技術(shù)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了井下ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，并針對網(wǎng)絡(luò)中不同的節(jié)點功能，分別設(shè)計了其硬件和軟件結(jié)構(gòu)。
　　 然后，對目前的定位算法進(jìn)行綜合分析與對比，針對傳統(tǒng)基于RSSI測距的

3、算法應(yīng)用于井下的不足，提出了一種新型的井下人員定位算法，該算法將RSSI定位與場景指紋匹配技術(shù)以及極大似然估計計算方法巧妙融合，并通過多數(shù)修正與對角差分修正降低了指紋匹配技術(shù)區(qū)域誤判率以及RSSI測距誤差對定位精度的影響。采用樸素貝葉斯概率估計進(jìn)行初步定位，并使用對角差分修正算法進(jìn)行第二步定位，從而最終實現(xiàn)井下人員精確定位。
　　 最后，將RSS分步融合算法、WCL定位算法及NNSS指紋匹配確定性定位算法進(jìn)行了大量的對比仿真試驗