巨型飛艇體積測量系統(tǒng)的無線傳感網(wǎng)絡設計.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，飛艇在許多領域得到新的應用，由此帶來的飛艇運行安全問題就顯得尤為重要。對飛艇運行時的體積測量能夠獲知飛艇的凈浮力，并作為飛艇安全運行監(jiān)測系統(tǒng)中的有效計算依據(jù)。在飛艇的體積測量中，利用無線通信可以節(jié)省大量導線，減輕飛艇自身的重量。同時，配合電源優(yōu)化技術，只需蓄電池供電便能使飛艇上的無線傳感器節(jié)點穩(wěn)定工作6～24個月。相比于其它通信技術，無線傳感器網(wǎng)絡技術對數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃詾槿藗儽O(jiān)視飛艇的安全運行并計算其安全運行時間提供了有

2、利依據(jù)。ZigBee技術是無線傳感器網(wǎng)絡的首選。
　　 巨型飛艇體積測量系統(tǒng)涉及的內容極其廣泛，本文著重從對飛艇體積測量參數(shù)的監(jiān)測這一應用角度出發(fā)，完成了其中的無線傳感器網(wǎng)絡設計部分，實現(xiàn)了對溫度、氣壓數(shù)據(jù)的采集，錨繩傾角及其拉力的測量，基本上滿足了系統(tǒng)需求。隨著項目的深入，系統(tǒng)的功能也會隨之不斷完善，因此在文章的末尾就該無線網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)提出了一些自己的看法和展望。
　　 本文主要研究基于ZigBee技術的無線傳感器網(wǎng)絡

3、，并將其應用在巨型飛艇體積測量系統(tǒng)中，實現(xiàn)了網(wǎng)狀型無線監(jiān)測網(wǎng)絡的組建。巨型飛艇體積測量系統(tǒng)中的無線傳感網(wǎng)絡設計包括:協(xié)調器節(jié)點、路由節(jié)點、帶有溫度傳感器的終端節(jié)點、帶有氣壓傳感器的終端節(jié)點、帶有傾角傳感器的終端節(jié)點以及帶有拉力傳感器的終端節(jié)點的硬件設計和軟件設計。
　　 本文采用CC2530射頻核心板作為ZigBee節(jié)點的硬件開發(fā)平臺，并在外圍擴展了溫度、氣壓采集模塊和傾角、拉力測量模塊，組建了帶有自修復功能的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡，測試

4、了PC端與協(xié)調器節(jié)點之間的通信。
　　 本文采用TI提供的ZigBee協(xié)議棧Z-Stack作為軟件開發(fā)平臺，編寫了用于飛艇體積測量的無線監(jiān)測網(wǎng)絡中協(xié)調器節(jié)點、路由節(jié)點以及帶有傳感器的終端節(jié)點的應用層程序，其中又包含傳感器驅動程序和Z-Stack協(xié)議棧串口機制驅動程序的設計。
　　 在PC端利用TI公司提供的ZigBee Sensor Monitor網(wǎng)絡結構動態(tài)監(jiān)測軟件驗證了ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡的拓撲結構和網(wǎng)絡自治愈功能，