高危生產(chǎn)區(qū)域人員定位算法設(shè)計(jì)與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)興起，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線局域網(wǎng)等面向區(qū)域的無(wú)線定位技術(shù)得到了不斷發(fā)展。論文提出了在高危生產(chǎn)區(qū)域建立無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)發(fā)人員定位系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤現(xiàn)場(chǎng)工作人員，從而加強(qiáng)工作人員的安全管理的一種方案和實(shí)現(xiàn)手段。
　　首先分析了高危生產(chǎn)區(qū)域人員定位系統(tǒng)的需求，并進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。然后，通過(guò)對(duì)常見(jiàn)定位算法及濾波算法特點(diǎn)的分析，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了定位引擎，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證定位引擎中定位算法的有效性。最后在上述基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并

2、實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)服務(wù)器，并對(duì)定位系統(tǒng)功能進(jìn)行測(cè)試。具體內(nèi)容如下：
　　1)定位系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)進(jìn)行分析與介紹，了解了CSS無(wú)線技術(shù)定位精度高，抗NLOS強(qiáng)，且對(duì)其它無(wú)線通信系統(tǒng)干擾小等特點(diǎn)，符合系統(tǒng)要求。然后，在采用CSS無(wú)線技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)分析幾種測(cè)距方式的特點(diǎn)，得出TDOA只需基站節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間同步的優(yōu)點(diǎn)且便于硬件實(shí)現(xiàn)，有利于將目標(biāo)節(jié)點(diǎn)功耗降低、體積減少及成本降低。同時(shí)，論文根據(jù)定位系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)

3、了定位數(shù)據(jù)庫(kù)主要表格字段信息。
　　2)定位算法設(shè)計(jì)。對(duì)于集成定位算法的定位引擎進(jìn)行設(shè)計(jì)，先深入剖析常見(jiàn)的TDOA定位算法，如Chan、Taylor及Kalman等方法并實(shí)現(xiàn)，然后針對(duì)TDOA算法定位精度主要受到NLOS干擾的問(wèn)題，提出一種基于Taylor與Kalman的協(xié)同定位方法并實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，定位引擎還實(shí)現(xiàn)了基于Kalman濾波的測(cè)量值平滑方法、基于加權(quán)移動(dòng)平均法的定位結(jié)果平滑方法。
　　3)定位引擎實(shí)現(xiàn)。在上述工作的基

4、礎(chǔ)上，論文實(shí)現(xiàn)了集成各種算法的定位引擎，并利用Nanotron公司生產(chǎn)的nanoLOC Development Kit3.0開(kāi)發(fā)套件進(jìn)行室內(nèi)室外定位實(shí)驗(yàn)，測(cè)試定位引擎的定位性能，結(jié)果表明論文提出的基于Taylor與 Kalman的協(xié)同定位方法能有效抑制NLOS，提高定位精度。而且，基于Kalman的測(cè)量值數(shù)據(jù)平滑方法能有效降低測(cè)量值誤差，增強(qiáng)系統(tǒng)魯棒性，對(duì)提高高危生產(chǎn)區(qū)域定位系統(tǒng)的定位精度具有一定意義。
　　4)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)