无线传感网定位技术及其在煤矿中的应用研究

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无线传感器网络是由大量具有特定功能的传感器节点通过自组织的无线通信方式,相互传递信息,协调地完成特定功能的智能专用网络。无线传感器网络由于其具有的智能性、自适应性和实时性等特点,已经被应用于生活的方方面面,如工业监控、医疗及护理和煤矿井下人员定位。位置信息在无线传感器网络的诸多应用中至关重要,传感器节点收集的物理信息只有结合位置信息才有意义,除此之外位置信息还有助于提高路由效率、改善覆盖质量等。定位技术作为无线传感器网络的关键技术之一,对其进行研究是非常有必要的。本文重点研究非基于距离的DV-Hop定位算法和基于距离的RSSI定位算法。本文首先对无线传感器网络及其典型定位技术进行了详细的阐述,然后对基于测距的DV-Hop定位算法进行了分析和改进,不但对其平均每跳距离进行改进,还引入了最小角信任度对三边定位法进行改进,最小角信任度是根据三角形的形状不同,最小角角度的不同,对其赋予不同的权值,最后将这些权值加入最终的定位之中,由此得到的节点定位精度有了明显的提高。本文还对基于距离的RSSI定位算法进行了分析与研究,针对煤矿井下特殊的环境,对网络节点部署的重要性进行了举证分析,提出了将传感器节点的布设扩展到巷道拱形上方的建模方法。在建模完成后,针对这种斜三角部署,在基于RSSI的前提下提出了两点定位法,通过实验仿真证实了该算法在理论环境下能取得较好的定位结果。
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