井下拱形巷道無線傳感器網絡非測距節(jié)點定位算法.pdf

1、分類號：密級：UDC：學號：碩士學位論文2016年05月31日井下井下拱形巷道無線傳感器網絡非測距拱形巷道無線傳感器網絡非測距節(jié)點節(jié)點定位算法定位算法Researchofwirelesssenswknodelocalizationalgithminundergroundarchtunnel學位類別：全日制專業(yè)碩士作者姓名：張晴晴學科、專業(yè)：電子與通信工程指導教師：方旺盛研究方向：無線傳感器網絡江西理工大學碩士學位論文摘要I摘要我國礦產資

2、源豐富，開采方式包括露天開采和井下開采。但由于目前國內礦井安全技術比較落后，傳統的井下煤礦監(jiān)測技術很難滿足當下煤礦生產的需求。無線傳感器網絡作為一種多學科交叉的新興技術，具有廣泛的應用前景。采用無線傳感器網絡技術進行井下安全監(jiān)控是解決井下安全生產問題的主要技術手段之一。井下位置信息是井下安全監(jiān)控的重要組成部分，通過獲取井下事件發(fā)生的位置或獲取消息的節(jié)點位置達到監(jiān)測井下環(huán)境和車輛、人員的目的。因此，節(jié)點定位問題是井下無線傳感器網絡的關鍵問

3、題之一。本文以井下拱形巷道為背景，在分析和借鑒國內外三維節(jié)點定位算法的基礎之上，重點針對無需測距的三維DVHop算法和質心算法進行研究。結合拱形巷道空間幾何模型和節(jié)點分布模型，提出了一種適用于井下拱形巷道的三維DVHop定位算法和一種DVHop定位算法與加權質心定位算法相結合的混合定位算法。根據井下拱形巷道特點，建立巷道幾何模型，進而建立傳感器節(jié)點的覆蓋模型。井下巷道中電磁波的傳播與自由空間不同，通過分析幾種典型的無線信號傳播模型，選擇

4、更適合井下實際環(huán)境的屏蔽模型作為本文電磁波的傳輸模型，并根據此模型調整信標節(jié)點的發(fā)射功率。井下DVHop定位算法，利用信標節(jié)點的功率控制以不同級別的發(fā)射功率發(fā)射信標信號，選擇最佳的發(fā)射級別，修正信標節(jié)點與其鄰居節(jié)點間的跳數，使跳數可以為小數；修正平均跳距。井下DVHop算法和加權質心算法的混合算法，根據質心算法和DVHop算法的特點，首先，與第一種改進算法相同，信標節(jié)點利用功率控制，得到信標節(jié)點與其鄰居節(jié)點間的跳數值，用跳數值倒數的不同