煤礦井下基于RSSI的多維標(biāo)度定位算法
【圖文】：
道截取一段寬3m，長(zhǎng)30m的區(qū)域，在區(qū)域的兩端分別布置了4個(gè)參考節(jié)點(diǎn)，且在同一高度(距離地面1.2m)，其射頻信號(hào)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(yàn)時(shí)，4個(gè)參考節(jié)點(diǎn)之間互相通信并記錄，通過(guò)RSSI測(cè)距求得節(jié)點(diǎn)之間的距離構(gòu)建相異性矩陣。手持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在巷道中的中心線(xiàn)上行走，在移動(dòng)路線(xiàn)每隔2m的采樣點(diǎn)與4個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信擴(kuò)充相異性矩陣。在下一個(gè)采樣點(diǎn)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與參考節(jié)點(diǎn)之間的距離信息替換上一個(gè)采樣點(diǎn)的距離信息，相異性矩陣實(shí)時(shí)發(fā)生變化，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置也實(shí)時(shí)更新。煤礦井下試驗(yàn)設(shè)置如圖4，采集到的RSSI信息通過(guò)協(xié)調(diào)器上傳到上位機(jī)，MDS+PSO算法在PC機(jī)運(yùn)行，定位結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在上位機(jī)界面上。圖4煤礦井下試驗(yàn)設(shè)置移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位誤差累積分布函數(shù)如圖5。對(duì)2種定位算法的誤差累積分布函數(shù)進(jìn)行了對(duì)比,其中圖1RSSI數(shù)據(jù)與距離曲線(xiàn)圖2RSSI與x=-10lgd的關(guān)系模型·110·
釗淶木嗬耄囡誚郵盞椒⑸浣詰惴⒊齙?信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)串口在上位機(jī)將其顯示出來(lái)。將距離d與接收功率Pr成對(duì)的記錄下來(lái)，每隔1m采樣50次，并將采集到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，RSSI數(shù)據(jù)與距離曲線(xiàn)如圖1。RSSI與x=-10lgd的關(guān)系模型如圖2。由圖2，經(jīng)一元線(xiàn)性回歸分析擬合出一條直線(xiàn)，可得到直線(xiàn)斜率為1．891，截距為－45．64的信道傳輸模型。2.2試驗(yàn)方案在模擬煤礦井下巷道截取一段寬3m，長(zhǎng)30m的區(qū)域，在區(qū)域的兩端分別布置了4個(gè)參考節(jié)點(diǎn)，且在同一高度(距離地面1.2m)，，其射頻信號(hào)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(yàn)時(shí)，4個(gè)參考節(jié)點(diǎn)之間互相通信并記錄，通過(guò)RSSI測(cè)距求得節(jié)點(diǎn)之間的距離構(gòu)建相異性矩陣。手持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在巷道中的中心線(xiàn)上行走，在移動(dòng)路線(xiàn)每隔2m的采樣點(diǎn)與4個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信擴(kuò)充相異性矩陣。在下一個(gè)采樣點(diǎn)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與參考節(jié)點(diǎn)之間的距離信息替換上一個(gè)采樣點(diǎn)的距離信息，相異性矩陣實(shí)時(shí)發(fā)生變化，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位置也實(shí)時(shí)更新。煤礦井下試驗(yàn)設(shè)置如圖4，采集到的RSSI信息通過(guò)協(xié)調(diào)器上傳到上位機(jī)，MDS+PSO算法在PC機(jī)運(yùn)行，定位結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在上位機(jī)界面上。圖4煤礦井下試驗(yàn)設(shè)置移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位誤差累積分布函數(shù)如圖5。對(duì)2種定位算法的誤差累積分布函數(shù)進(jìn)行了對(duì)比,其中圖1RSSI數(shù)據(jù)與距離曲線(xiàn)圖2RSSI與x=-10lgd的關(guān)系模型·110·
【作者單位】： 內(nèi)蒙古科技大學(xué);
【基金】：內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2015MS0623) 內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(201502013-1)
【分類(lèi)號(hào)】：TD76
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào)：2537012
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