發(fā)布時間：2019-09-17 18:17

【摘要】：針對煤礦井下環(huán)境復雜多變,受限無線信道容易受到非視距、多徑衰落及人為因素的影響,導致指紋匹配技術定位算法誤差較大,提出了一種基于RSSI的多維標度定位算法。該算法根據(jù)井下巷道信號傳播模型測距構建相異性矩陣,利用多維標度法計算節(jié)點相對坐標,通過平面四參數(shù)模型轉換為移動節(jié)點的絕對坐標,引入粒子群算法優(yōu)化節(jié)點位置坐標,實現(xiàn)對井下移動目標的實時定位。對比試驗表明,優(yōu)化后的節(jié)點定位精度有了明顯的提高,滿足低成本定位系統(tǒng)的需求。
【圖文】：

道截取一段寬3m，長30m的區(qū)域，在區(qū)域的兩端分別布置了4個參考節(jié)點，且在同一高度(距離地面1.2m)，其射頻信號均可覆蓋定位區(qū)域。算法流程圖如圖3。圖3算法流程圖定位試驗時，4個參考節(jié)點之間互相通信并記錄，通過RSSI測距求得節(jié)點之間的距離構建相異性矩陣。手持移動節(jié)點在巷道中的中心線上行走，在移動路線每隔2m的采樣點與4個節(jié)點進行通信擴充相異性矩陣。在下一個采樣點，移動節(jié)點與參考節(jié)點之間的距離信息替換上一個采樣點的距離信息，相異性矩陣實時發(fā)生變化，移動節(jié)點位置也實時更新。煤礦井下試驗設置如圖4，采集到的RSSI信息通過協(xié)調器上傳到上位機，MDS+PSO算法在PC機運行，定位結果實時顯示在上位機界面上。圖4煤礦井下試驗設置移動節(jié)點定位誤差累積分布函數(shù)如圖5。對2種定位算法的誤差累積分布函數(shù)進行了對比,其中圖1RSSI數(shù)據(jù)與距離曲線圖2RSSI與x=-10lgd的關系模型·110·

釗淶木嗬耄囡誚郵盞椒⑸浣詰惴⒊齙?信號的同時，通過串口在上位機將其顯示出來。將距離d與接收功率Pr成對的記錄下來，每隔1m采樣50次，并將采集到的信號進行數(shù)據(jù)處理，RSSI數(shù)據(jù)與距離曲線如圖1。RSSI與x=-10lgd的關系模型如圖2。由圖2，經(jīng)一元線性回歸分析擬合出一條直線，可得到直線斜率為1．891，截距為－45．64的信道傳輸模型。2.2試驗方案在模擬煤礦井下巷道截取一段寬3m，長30m的區(qū)域，在區(qū)域的兩端分別布置了4個參考節(jié)點，且在同一高度(距離地面1.2m)，，其射頻信號均可覆蓋定位區(qū)域。算法流程圖如圖3。圖3算法流程圖定位試驗時，4個參考節(jié)點之間互相通信并記錄，通過RSSI測距求得節(jié)點之間的距離構建相異性矩陣。手持移動節(jié)點在巷道中的中心線上行走，在移動路線每隔2m的采樣點與4個節(jié)點進行通信擴充相異性矩陣。在下一個采樣點，移動節(jié)點與參考節(jié)點之間的距離信息替換上一個采樣點的距離信息，相異性矩陣實時發(fā)生變化，移動節(jié)點位置也實時更新。煤礦井下試驗設置如圖4，采集到的RSSI信息通過協(xié)調器上傳到上位機，MDS+PSO算法在PC機運行，定位結果實時顯示在上位機界面上。圖4煤礦井下試驗設置移動節(jié)點定位誤差累積分布函數(shù)如圖5。對2種定位算法的誤差累積分布函數(shù)進行了對比,其中圖1RSSI數(shù)據(jù)與距離曲線圖2RSSI與x=-10lgd的關系模型·110·
【作者單位】： 內蒙古科技大學;
【基金】：內蒙古自然科學基金資助項目(2015MS0623) 內蒙古自治區(qū)科技計劃資助項目(201502013-1)
【分類號】：TD76

【參考文獻】

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【共引文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：2537012