煤礦井下人員跟蹤定位算法研究.pdf

1、由于煤礦井下安全隱患多，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，特別是發(fā)生礦難時，地面工作人員無法及時準(zhǔn)確地掌握井下作業(yè)人員的確切位置，延誤了救援的最佳時機，給國家和社會帶來巨大的損失。因此，實現(xiàn)煤礦井下作業(yè)人員的實時跟蹤定位已刻不容緩，并且它也是解決煤礦安全事故的一個重要方面。近年來，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐步完善，其定位技術(shù)日益成熟，再加上應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，將其應(yīng)用到井下人員的跟蹤定位具有較大優(yōu)勢。
　　本文首先對國內(nèi)外煤礦井下人員跟蹤定位技術(shù)的幾種方法

2、進行對比研究，確定了采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中ZigBee技術(shù)的優(yōu)勢，并重點研究了將其用于井下通信和定位技術(shù)中的可行性。
　　其次介紹了幾種常見的近距離無線通信技術(shù)，并對其進行對比分析歸納出優(yōu)缺點，得出ZigBee技術(shù)是最佳的工作方式。在此基礎(chǔ)上重點分析了ZigBee技術(shù)，勾畫出將ZigBee技術(shù)用于礦井定位的系統(tǒng)框圖，并闡述其工作原理以及能夠?qū)崿F(xiàn)的功能。
　　然后對目前常見的幾種煤礦井下人員跟蹤定位算法對比分析，提出基于RSSI

3、測距的井下人員區(qū)域定位算法。由于井下環(huán)境惡劣，信號多徑傳輸以及衰減快等特點，使得采集的RSSI信息偏離實際。針對這一情況提出利用離未知節(jié)點最近的信標(biāo)節(jié)點充當(dāng)盲節(jié)點，根據(jù)其接收到其余兩個信標(biāo)節(jié)點的RSSI值測量出來的距離和真實距離進行比較，得到信標(biāo)節(jié)點的平均測距誤差。然后利用這個測距誤差對離該信標(biāo)節(jié)點最近的未知節(jié)點進行修正。仿真表明，此方法可以明顯的提高測距精度，進而提高定位精度。
　　最后，進一步討論了在參與定位的信標(biāo)節(jié)點少于3個