基于DV-HOP和RSSI算法的井下人员定位研究
发布时间：2021-03-09 16:01
井下开采环境极其恶劣和复杂,国家和政府非常重视和关注井下开采的安全性。一旦发生意外,不仅关系到救援的高效性和准确性,而且关系到井下工作人员生命财产安全。在这个大环境下,井下人员定位算法的研究显得尤为重要。现有的定位算法有的定位精度不高,有的需要增加额外的硬件,有的抗干扰性不好,因此需要对现有算法进行改进。本文给出改进DV-HOP算法与DV-HOP和RSSI结合的改进算法,仿真和分析验证了改进后算法的有效性。首先,分析了井下人员定位算法的国内外研究现状,介绍了ZigBee技术,和无线传感网络节点定位算法,对比并分析无线传感网络节点定位算法中的基于测距算法和基于非测距算法的优缺点。其次,针对经典DV-HOP定位算法在估算跳距和坐标时存在一定的误差,给出改进跳距和估计坐标的DV-HOP算法。改进算法在经典DV-HOP定位算法的第二阶段对平均每跳距离进行加权处理来提高平均每跳距离的精度,在经典DV-HOP定位算法的第三阶段引入一种检验算法使估算出的未知点坐标与真实的未知点坐标更加接近。仿真分析验证了改进后的算法提高了定位精度,减少了定位误差。再次,给出DV-HOP和RSSI结合的改进算法,该改...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
节点随机分布图
R 是通信半径。3.3.2 仿真结果分析图 3.4 是未知节点坐标和算法计算出的未知节点坐标的对比图，从图 3.4（a）、（b）、（c）中可以得出改进 DV-HOP 算法比 WXDV-HOP 算法和经典 DV-HOP 算法计算出的未知节点坐标与真实未知节点坐标之间的距离都小，所以改进算法提高了定位精度，改善了定位效果。
70 个，80 个，90 个，100 个的相对误差仿真图。可以看出，在考虑所有情况下，DV-HOP算法比WXDV-HOP算法的平均相对定位误差减少了20%左右，在WXDV-H位算法的定位效果明显优于经典 DV-HOP 算法（最多减少了 28%的相对定位误差），并不是节点数越多定位效果越好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RSSI的ZigBee定位技术研究[J]. 侯启真,史秉鑫,刘衍帆. 计算机应用与软件. 2016(04)
[2]一种基于加权处理和误差修的DV-Hop定位算法研究[J]. 周杭霞,崔晨,叶佳骏. 传感技术学报. 2014(12)
[3]基于跳数区域划分的DV-Hop改进算法[J]. 夏少波,邹建梅,朱晓丽,连丽君. 传感技术学报. 2014(07)
[4]基于RSSI跳数修正的DV-Hop改进算法[J]. 温江涛,范学敏,吴希军. 传感技术学报. 2014(01)
[5]基于RSSI的极大似然与加权质心混合定位算法[J]. 韩江洪,祝满拳,马学森,刘会平. 电子测量与仪器学报. 2013(10)
[6]基于双通信半径的传感器网络DV-Hop定位算法[J]. 李娟,刘禹,钱志鸿,卢长刚. 吉林大学学报(工学版). 2014(02)
[7]基于ZigBee的井下人员精确定位方案及实现[J]. 胡志坤,蒋英明,王文祥,杨帆,谢定. 计算机应用与软件. 2013(05)
[8]一种基于跳数修正的DV-Hop定位算法[J]. 肖丽萍,刘晓红. 传感技术学报. 2012(12)
[9]基于ZigBee技术的井下人员定位算法研究[J]. 裴新,虞慧群,范贵生. 计算机工程与应用. 2014(15)
[10]改进的DV-Hop定位算法研究[J]. 冯江,朱强,吴春春. 计算机工程. 2012(19)
硕士论文
[1]基于RFID的井下人员定位系统的应用研究[D]. 贾东.西安科技大学 2014
[2]基于ZigBee技术的定位系统研究与设计[D]. 李泱.哈尔滨工程大学 2013
[3]ZigBee无线传感网络定位系统的研究与实现[D]. 白旭华.天津大学 2012
[4]ZigBee定位算法的研究[D]. 王亮.武汉邮电科学研究院 2013
[5]基于ZigBee网络的室内定位系统的设计及在医院的应用[D]. 金广予.上海交通大学 2012
[6]基于ZigBee技术的井下人员定位算法研究[D]. 伍春燕.中南大学 2012
[7]井下人员定位系统及其数据采集处理技术研究[D]. 黎先君.中南大学 2012
[8]基于BP神经网络和改进质心算法的室内无线定位技术的研究[D]. 石晓伟.北京工业大学 2012
[9]基于ZigBee的无线定位系统的研究与设计[D]. 王元鑫.西南交通大学 2012
[10]基于ZigBee网络室内定位系统设计与实现[D]. 贺茂平.武汉理工大学 2012
本文编号：3073102
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
节点随机分布图
R 是通信半径。3.3.2 仿真结果分析图 3.4 是未知节点坐标和算法计算出的未知节点坐标的对比图，从图 3.4（a）、（b）、（c）中可以得出改进 DV-HOP 算法比 WXDV-HOP 算法和经典 DV-HOP 算法计算出的未知节点坐标与真实未知节点坐标之间的距离都小，所以改进算法提高了定位精度，改善了定位效果。
70 个，80 个，90 个，100 个的相对误差仿真图。可以看出，在考虑所有情况下，DV-HOP算法比WXDV-HOP算法的平均相对定位误差减少了20%左右，在WXDV-H位算法的定位效果明显优于经典 DV-HOP 算法（最多减少了 28%的相对定位误差），并不是节点数越多定位效果越好。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RSSI的ZigBee定位技术研究[J]. 侯启真,史秉鑫,刘衍帆. 计算机应用与软件. 2016(04)
[2]一种基于加权处理和误差修的DV-Hop定位算法研究[J]. 周杭霞,崔晨,叶佳骏. 传感技术学报. 2014(12)
[3]基于跳数区域划分的DV-Hop改进算法[J]. 夏少波,邹建梅,朱晓丽,连丽君. 传感技术学报. 2014(07)
[4]基于RSSI跳数修正的DV-Hop改进算法[J]. 温江涛,范学敏,吴希军. 传感技术学报. 2014(01)
[5]基于RSSI的极大似然与加权质心混合定位算法[J]. 韩江洪,祝满拳,马学森,刘会平. 电子测量与仪器学报. 2013(10)
[6]基于双通信半径的传感器网络DV-Hop定位算法[J]. 李娟,刘禹,钱志鸿,卢长刚. 吉林大学学报(工学版). 2014(02)
[7]基于ZigBee的井下人员精确定位方案及实现[J]. 胡志坤,蒋英明,王文祥,杨帆,谢定. 计算机应用与软件. 2013(05)
[8]一种基于跳数修正的DV-Hop定位算法[J]. 肖丽萍,刘晓红. 传感技术学报. 2012(12)
[9]基于ZigBee技术的井下人员定位算法研究[J]. 裴新,虞慧群,范贵生. 计算机工程与应用. 2014(15)
[10]改进的DV-Hop定位算法研究[J]. 冯江,朱强,吴春春. 计算机工程. 2012(19)
硕士论文
[1]基于RFID的井下人员定位系统的应用研究[D]. 贾东.西安科技大学 2014
[2]基于ZigBee技术的定位系统研究与设计[D]. 李泱.哈尔滨工程大学 2013
[3]ZigBee无线传感网络定位系统的研究与实现[D]. 白旭华.天津大学 2012
[4]ZigBee定位算法的研究[D]. 王亮.武汉邮电科学研究院 2013
[5]基于ZigBee网络的室内定位系统的设计及在医院的应用[D]. 金广予.上海交通大学 2012
[6]基于ZigBee技术的井下人员定位算法研究[D]. 伍春燕.中南大学 2012
[7]井下人员定位系统及其数据采集处理技术研究[D]. 黎先君.中南大学 2012
[8]基于BP神经网络和改进质心算法的室内无线定位技术的研究[D]. 石晓伟.北京工业大学 2012
[9]基于ZigBee的无线定位系统的研究与设计[D]. 王元鑫.西南交通大学 2012
[10]基于ZigBee网络室内定位系统设计与实现[D]. 贺茂平.武汉理工大学 2012
本文编号：3073102
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