矿井安全系统人员定位方法的研究

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近年来,随着无线传感器网络的应用与发展,WSN作为一种全新的信息获取和处理技术已得到广泛应用。在矿井安全生产中,通过给工人佩戴无线传感器标签,进行井下工作人员的实时跟踪,然后利用Zigbee标签信号强度判断标签到基站的距离,从而实现对井下工作人员的定位。由于位置信息是传感器节点采集数据中不可缺少的部分,如何对传感器网络节点进行快速精确定位,已成为WSN系统急需解决的问题,也是上述矿井安全系统急需解决的问题。本文基于系统中的人员定位方法展开研究,针对目前无线传感器网络定位成本高、精度低、能量损耗大等难题,提出了一种基于RSSI距离比的多维标度定位算法。该算法采用基于测距的定位技术,并结合多维标度法以及欧几里得测距技术对传感器网络中的未知节点进行定位。算法通过巧用RSSI距离比,消除环境影响因子;并结合欧几里得测距技术计算网络节点间的距离矩阵,运用多维标度算法建立相应的全局坐标系统。最后根据已知锚节点物理位置,通过坐标变换(旋转与平移)最终确定未知节点的物理位置。实验结果表明,基于RSSI距离比的多维标度算法能有效提高定位精度,与相同条件下的线性约束凸规划算法进行比较,其定位误差较小,精度较高,对开发高精度定位系统具有重要的参考价值。
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