井下拱形巷道無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測距節(jié)點定位算法.pdf

1、分類號：密級：UDC：學號：碩士學位論文2016年05月31日井下井下拱形巷道無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測距拱形巷道無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測距節(jié)點節(jié)點定位算法定位算法Researchofwirelesssenswknodelocalizationalgithminundergroundarchtunnel學位類別：全日制專業(yè)碩士作者姓名：張晴晴學科、專業(yè)：電子與通信工程指導教師：方旺盛研究方向：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)江西理工大學碩士學位論文摘要I摘要我國礦產(chǎn)資

2、源豐富，開采方式包括露天開采和井下開采。但由于目前國內(nèi)礦井安全技術(shù)比較落后，傳統(tǒng)的井下煤礦監(jiān)測技術(shù)很難滿足當下煤礦生產(chǎn)的需求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種多學科交叉的新興技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行井下安全監(jiān)控是解決井下安全生產(chǎn)問題的主要技術(shù)手段之一。井下位置信息是井下安全監(jiān)控的重要組成部分，通過獲取井下事件發(fā)生的位置或獲取消息的節(jié)點位置達到監(jiān)測井下環(huán)境和車輛、人員的目的。因此，節(jié)點定位問題是井下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問

3、題之一。本文以井下拱形巷道為背景，在分析和借鑒國內(nèi)外三維節(jié)點定位算法的基礎(chǔ)之上，重點針對無需測距的三維DVHop算法和質(zhì)心算法進行研究。結(jié)合拱形巷道空間幾何模型和節(jié)點分布模型，提出了一種適用于井下拱形巷道的三維DVHop定位算法和一種DVHop定位算法與加權(quán)質(zhì)心定位算法相結(jié)合的混合定位算法。根據(jù)井下拱形巷道特點，建立巷道幾何模型，進而建立傳感器節(jié)點的覆蓋模型。井下巷道中電磁波的傳播與自由空間不同，通過分析幾種典型的無線信號傳播模型，選擇

4、更適合井下實際環(huán)境的屏蔽模型作為本文電磁波的傳輸模型，并根據(jù)此模型調(diào)整信標節(jié)點的發(fā)射功率。井下DVHop定位算法，利用信標節(jié)點的功率控制以不同級別的發(fā)射功率發(fā)射信標信號，選擇最佳的發(fā)射級別，修正信標節(jié)點與其鄰居節(jié)點間的跳數(shù)，使跳數(shù)可以為小數(shù)；修正平均跳距。井下DVHop算法和加權(quán)質(zhì)心算法的混合算法，根據(jù)質(zhì)心算法和DVHop算法的特點，首先，與第一種改進算法相同，信標節(jié)點利用功率控制，得到信標節(jié)點與其鄰居節(jié)點間的跳數(shù)值，用跳數(shù)值倒數(shù)的不同