基于ZigBee技術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)測領域的研究熱點之一，直接關系到礦難事故后救援的準確性、高效性以及礦井作業(yè)人員的生命安全。為了解決現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、結構特殊等特點，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絡定位的基本原理，并進行了文

2、獻綜述，分析了無線傳感器網絡定位原理和井下人員定位算法的研究現狀與發(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技術在井下人員定位系統中的應用現狀。
　　 其次，介紹了常見的幾種近距離無線通信技術，其中重點分析了ZigBee技術，在此基礎上構建了井下ZigBee無線網絡，并針對網絡中不同的節(jié)點功能，分別設計了其硬件和軟件結構。
　　 然后，對目前的定位算法進行綜合分析與對比，針對傳統基于RSSI測距的

3、算法應用于井下的不足，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以及極大似然估計計算方法巧妙融合，并通過多數修正與對角差分修正降低了指紋匹配技術區(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行初步定位，并使用對角差分修正算法進行第二步定位，從而最終實現井下人員精確定位。
　　 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行了大量的對比仿真試驗