基于ZigBee技術(shù)煤礦井下人員定位算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC學(xué)號(hào)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目:題目:基于ZigBee技術(shù)煤礦井下人員定位算法研究與實(shí)現(xiàn)（英文）（英文）ResearchImplementationofLocalizationAlgithmofUndergroundPersonnelbasedonZigBeeTechnology研究生姓名:黃成玉指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):李思敏教授申請(qǐng)學(xué)科門類:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):通信與信息系統(tǒng)提交論文日期:2011年4月論文答辯日期:

2、2011年6月2011年6月19日摘要I摘要ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以其優(yōu)良的特點(diǎn)，應(yīng)用于煤礦井下人員的定位與救援系統(tǒng)中，然而井下的通信環(huán)境惡劣，多徑效應(yīng)明顯，干擾嚴(yán)重，信號(hào)的衰落快，給無(wú)線通信帶來(lái)了困難。同時(shí)，目前系統(tǒng)定位精確度，滿足不了定位和救援的需要，尤其在發(fā)生礦難時(shí)，缺乏井下人員可靠的精確定位信息，使得事故救援效率低、成功率小。因此，研究有效的定位算法，提高定位精確度，增強(qiáng)對(duì)井下人員定位監(jiān)控和救援能力，保障井下人員的生命安全

3、，具有重要的意義。針對(duì)定位算法存在的問(wèn)題，研究了相關(guān)算法，并在STM32W108ZigBee定位節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)，利用大樓走廊模擬煤礦井下巷道，對(duì)定位算法進(jìn)行性能測(cè)試。課題主要做了如下工作：首先，針對(duì)移動(dòng)人員的定位信號(hào)測(cè)距誤差大，導(dǎo)致定位精確度低的情況，提出波動(dòng)測(cè)距信號(hào)模糊預(yù)測(cè)修正和測(cè)距參數(shù)動(dòng)態(tài)變化的測(cè)距算法，優(yōu)化測(cè)距的精度。其次，對(duì)于定位計(jì)算中存在欺騙性錨節(jié)點(diǎn)信息的問(wèn)題，采用概率統(tǒng)計(jì)篩選最佳信號(hào)錨節(jié)點(diǎn)的算法，減少欺騙性錨節(jié)點(diǎn)的信息，提高定位

4、的精確度。最后，由于煤礦井下的定位區(qū)域分散，巷道多，且定位算法存在各種復(fù)雜問(wèn)題，因此提出分巷道分布式多算法協(xié)同定位的定位算法，綜合提高整個(gè)系統(tǒng)的定位精確度和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)值模擬結(jié)果證實(shí)，提出的定位算法具有可行性，提高了系統(tǒng)的定位精確度和穩(wěn)定性。在發(fā)生礦難事時(shí)，便于開展快速而有效的營(yíng)救方案，爭(zhēng)取寶貴的救援時(shí)間，最大限度的減少人員的傷亡。本課題依托與上海贊潤(rùn)微電子科技有限公司的合作開發(fā)項(xiàng)目——“ZigBee煤礦井下定位系統(tǒng)”，參與相關(guān)