改进加权质心算法用于煤矿井下人员精准定位

发布时间：2024-06-14 22:34

　　煤矿安全避险六大系统是煤矿安全生产的重要保障条件,为提高井下人员的精准定位,针对传统加权质心算法的不足,提出了改进加权质心算法。该算法在三角质心算法的基础上,取五个信标节点,2次利用修正加权质心算法求出未知节点的坐标值,实现人员的精准定位。实验结果表明:改进加权质心算法的平均误差为0.41m,比一般加权质心算法的平均误差减少了1.16m,比修正加权质心算法的平均误差减少了0.66m,且改进加权质心算法的最大值和最小值也明显优于其他两种算法。基于接收信号强度RSSI的改进加权质心算法定位更精确,更能满足于井下人员定位的要求。

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【部分图文】：

图1井下人员定位系统框架

井下人员定位系统构架包括:地面监控中心、定位服务器、数据交换机、多组AP设备和人员标签等。地面监控中心实时监控井下状况,出现问题及时解决;数据交换机实现数据的传输和交换;多组AP设备依据煤矿井下巷道路径呈网格状排列,具有静态的IP,对携带人员标签的人员进行读取信息及定位;人员标签....

图2A、B、C三圆相交图

加权质心算法以距离未知节点最近的三个信标节点A、B、C为圆心画圆,三圆相交于一个区域,交点为P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3),且对应的半径分别为sA、sB、sC,设未知节点为MABC(XABC,YABC)。所建模型如图2所示,其中,D、E为第四个和第五....

图3B、C、D三圆相交图

修正的加权质心定位算法仍然存在着误差,因此,本文提出利用距离未知节点除A、B、C外最近的信标节点D、E,以五个信标节点中最近的两个信标节点B、C为基准,分别于其余三个信标节点组成三圆相交状态,其建立的数学模型如图3、图4所示,B、C、D和B、C、E三圆分别相交,相交的点为P4、P....

图4B、C、E三圆相交图

图3B、C、D三圆相交图图5最终未知节点估计图

本文编号：3994522