本文關鍵詞：井下高速移動設備無線組網(wǎng)定位技術關鍵問題研究

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【摘要】：現(xiàn)代采礦中安全事故發(fā)生頻繁,井下人員人身安全受到嚴重威脅,另一方面,井下設備作業(yè)隨機性較大,不能合理的調(diào)度時作業(yè)效率低,而且井下無人設備的研發(fā)應用進展緩慢,因此井下人員及移動設備的定位是近年來礦山自動化、信息化的重中之重。為解決井下安全及實時調(diào)度問題,本文設計了基于接收信號強度的蒙特卡洛定位算法,運用于井下ZigBee定位系統(tǒng)。首先,本文結(jié)合井下多徑干擾、電磁干擾、濕度大、狹長巷道及作業(yè)區(qū)域中節(jié)點移動無規(guī)則及速度快等特點,對比常用的Wi-Fi、RFID、GPS、ZigBee等定位技術的現(xiàn)狀、特點、應用范圍,并分別從經(jīng)濟性、可靠性、定位精度及井下環(huán)境適用性等方面對比分析,提出了適合于井下環(huán)境中高速移動設備的ZigBee定位技術。其次,本文分析了井下環(huán)境中引起定位誤差的因素,并將井下巷道和作業(yè)區(qū)域作為典型的井下環(huán)境,針對這些因素提出改善措施,設計了基于CC2430/2431的硬件平臺、射頻前端,并在ZStack 2006協(xié)議下實現(xiàn)了ZigBee網(wǎng)絡功能。最后,對ZigBee定位系統(tǒng)的參考節(jié)點數(shù)、傳播模型、算法等因素對定位算法的影響做了分析研究。重點針對質(zhì)心算法、APIT算法、蒙特卡洛算法及基于接收信號強度的蒙特卡洛定位算法,從改變無線傳播的不規(guī)則度、參考節(jié)點和盲節(jié)點密度、節(jié)點移動速度以及定位樣本數(shù)的性能表現(xiàn)和所適用的情況,提出適合井下高速移動設備的定位算法。并在mcl-simulator及Matlab中對四種方法做對比仿真,仿真結(jié)果表明基于接收信號強度的蒙特卡洛定位算法能適應井下定位環(huán)境中的高速移動節(jié)點,且精度滿足要求。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD76;TN92

【參考文獻】

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本文編號：1214444