基于Mesh網(wǎng)絡(luò)井下導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、我國煤礦的安全技術(shù)與其他發(fā)達(dá)國家比起來，綜合水平較低，礦井下的安全生產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅。井下作業(yè)人員的生命安全，時(shí)時(shí)受到火災(zāi)、水災(zāi)、瓦斯爆炸、有害氣體泄露等事故的威脅。另外，由于井下地理環(huán)境特殊，巷道錯(cuò)綜復(fù)雜，使得礦井下通信以及發(fā)生煤礦事故后救援行動難以實(shí)現(xiàn)。因此，建立一套有效、可靠的井下應(yīng)急通信系統(tǒng)是切實(shí)必要的。
　　本文首先考慮煤礦井下的特殊環(huán)境，然后在煤礦井下無線Mesh通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，提出了煤礦井下定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方

2、案，然后根據(jù)所設(shè)計(jì)的邏輯結(jié)構(gòu)，結(jié)合SuperMap iMobile組件，在Xcode開發(fā)平臺上完成了導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試。實(shí)現(xiàn)了在iPhone平臺上的導(dǎo)航系統(tǒng)功能，為煤礦井下的導(dǎo)航系統(tǒng)提供了可供參考的解決方案。
　　位置信息在人們?nèi)粘Ｉ钪械淖饔门c日俱增，基于位置信息的服務(wù)需求越來越大。目前，室外最常用的定位技術(shù)是GPS技術(shù)，但室內(nèi)常常由于障礙物的阻擋，GPS并不適用于室內(nèi)環(huán)境，本文在分析比較幾種常見室內(nèi)定位技術(shù)之后，選取了基于接

3、收信號強(qiáng)度（Received Signal Strength Indication，簡稱RSSI）的定位技術(shù)作為煤礦井下的定位方案。但傳統(tǒng)的RSSI定位精度并不理想，所以本文結(jié)合了傳統(tǒng)RSSI技術(shù)與iPhone智能手機(jī)上的慣性傳感器進(jìn)行定位。iPhone集成了各種慣性傳感器，其搭載的操作系統(tǒng)iOS功能強(qiáng)大，這些優(yōu)秀的特性使iPhone適合開發(fā)基于慣性的室內(nèi)導(dǎo)航系統(tǒng)。本文在結(jié)合RSSI與慣性傳感器定位的基礎(chǔ)上，提出了以該算法得出結(jié)果作為無

4、監(jiān)督聚類訓(xùn)練樣本的定位解決方案。通過引入慣性推算以及自動學(xué)習(xí)的位置指紋定位技術(shù)來精確定位結(jié)果，并給出了RSSI定位原理以及適合于井下的傳播模型、給出了iPhone測試加速度等數(shù)據(jù)的方法。在此定位基礎(chǔ)之上，本文設(shè)計(jì)了井下導(dǎo)航系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的總體框架以及各邏輯功能模塊，并分析了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織。在對導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境以及運(yùn)行平臺，同時(shí)還介紹了作為導(dǎo)航系統(tǒng)重要組成部分的電子地圖的制作流程。然后介紹了各功能模塊