协作定位在地下管廊监控中的优化研究

发布时间：2019-06-27 18:51

【摘要】：地下管廊是一种半封闭的窄长空间,其内情况复杂多变,由于非视距情况的出现,导致传感器节点定位困难、精度不高.针对地下管廊的多径干扰等特性,提出了最小二乘非凸估计算法(LSNCE).首先结合接收信号强度(RSSI)和到达角度信息(AOA),使用最小二乘法求出未知节点的位置估计.然后引入未知节点的辅助变量X及辅助向量z,通过应用半定规划松弛技术将位置估计转化为凸性,并得出上镜图(Epigraph)变量,再使用CVX工具箱(Matlab中包含)求出位置估计的最优解,即得到未知节点的最终位置.通过仿真验证,对比常规的选择混合加权算法(SHWA)和二次加权最小二乘算法(SWLS),最小二乘非凸估计算法能够有效地提高定位精度,同时表现出了良好的抗干扰能力.
[Abstract]:Underground pipe gallery is a kind of semi-closed narrow and long space, its internal situation is complex and changeable, because of the appearance of non-line-of-sight distance, it is difficult to locate sensor nodes and the accuracy is not high. According to the characteristics of multi-path interference of underground pipe gallery, a least square nonconvex estimation algorithm (LSNCE). Is proposed. Firstly, the position estimation of unknown nodes is obtained by using the least square method combined with the received signal strength (RSSI) and the arrival angle information (AOA),. Then the auxiliary variable X and auxiliary vector z of unknown nodes are introduced, and the position estimation is transformed into convexity by using semidefinite programming relaxation technique, and the (Epigraph) variable of mirror graph is obtained, and then the optimal solution of position estimation is obtained by using CVX toolbox (included in Matlab), that is, the final position of unknown nodes is obtained. The simulation results show that compared with the conventional hybrid weighted algorithm (SHWA) and the quadratic weighted least square algorithm (SWLS), non-convex estimation algorithm, the positioning accuracy can be effectively improved, and the anti-interference ability is good at the same time.
【作者单位】： 昆明理工大学信息工程与自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金(61262040)
【分类号】：TN929.5;TP212.9

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 周亮;;城市地下综合管廊安全监测系统建设关键技术研究[J];现代测绘;2016年06期

2 孔范增;任修坤;郑娜娥;;基于GDOP权值交点的鲁棒AOA定位算法[J];电子技术应用;2016年09期

3 刘云;刘菁原;;基于RSSI的加权质心定位算法优化研究[J];华中师范大学学报(自然科学版);2016年03期

4 俞国锋;杨钦;;地下综合管廊监控管理系统探讨[J];智能建筑;2015年08期

5 林旭;罗志才;许闯;周浩;;有色噪声的自协方差最小二乘估计[J];测绘学报;2013年06期

【共引文献】

相关期刊论文 前4条

1 刘云;熊海楠;;协作定位在地下管廊监控中的优化研究[J];云南大学学报(自然科学版);2017年04期

2 林信川;游贵荣;;基于iBeacon的室内定位算法优化研究[J];陕西理工大学学报(自然科学版);2017年03期

3 高金萍;;城市地下综合管廊建设管理模式及关键技术[J];四川水泥;2017年03期

4 周亮;;城市地下综合管廊安全监测系统建设关键技术研究[J];现代测绘;2016年06期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄递全;向娟;田寿全;;多源传感器数据采集系统的设计与实现[J];地理空间信息;2016年01期

2 周刚基;;基于光纤传感技术的城市地下管廊综合监控系统的应用及发展[J];中国安防;2015年24期

3 俞国锋;杨钦;;地下综合管廊监控管理系统探讨[J];智能建筑;2015年08期

4 王海涛;刘云;;无线传感器网络中极大极小设置的分布式检测研究[J];云南大学学报(自然科学版);2014年04期

5 丁恩杰;乔欣;常飞;乔莉;;基于RSSI的WSNs加权质心定位算法的改进[J];传感器与微系统;2013年07期

6 张正华;戴磊;黎家文;陈航;;基于RSSI的优化加权质心定位算法研究[J];电子设计工程;2013年07期

7 苟胜难;;基于改进的RSSI无线传感器网络节点定位算法研究[J];计算机应用研究;2012年05期

8 宋东球;李燕;;基于Internet技术的网络视频监控系统[J];计算技术与自动化;2012年01期

9 李明;陈洪凯;;隧道健康动态评价模型与应用[J];重庆大学学报;2011年02期

10 何正斌;吴富梅;聂建亮;;先验协方差阵误差对动态Kalman滤波解的影响[J];武汉大学学报(信息科学版);2011年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前1条

1 包丕忠;;地下电缆沟及管廊的通讯系统设计[J];酒钢科技;2005年02期

相关会议论文 前4条

1 杨帆;;集约发展,江苏市政管廊规划建设初探[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年

2 张帅军;洪开荣;李治国;杨朝帅;;我国城市地下管线共同管廊建设的思考与发展建议[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年

3 孙绍霞;刘振华;;某工程输煤管廊施工过程出现连接焊缝断裂问题的处理[A];山东建筑学会建筑结构专业委员会、山东土木工程学会工程设计及电算专业委员会2006年学术交流会论文集[C];2006年

4 唐健;许东;田冲;王钰;史海峰;;LNG低温管廊模块化建造工艺研究[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(下)[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 叶迎春;确保扬子—南化管廊安全运行[N];中国石化报;2010年

2 卢山　高峰 徐为军;建设市政管廊 提升城市品位[N];中国建设报;2012年

3 特约记者 顾定槐;管廊管理：唱响安全服务主旋律[N];中国化工报;2013年

4 刘扬 通讯员 赵海川 刘时新;国内最长地下管廊工程开工[N];北京日报;2005年

5 崔光晔;“市政管廊”让马路告别“拉链”[N];中国建设报;2003年

6 陈洁琪;公共地下管廊 治理“马路拉链”的良方？[N];金华日报;2008年

7 记者 赵蕴颖;国内最大地下管廊工程在东港区开建[N];大连日报;2009年

8 记者 田远进;我市完成市政管廊设计标准编制[N];桂林日报;2010年

9 殷昌盛;逾两千米公用管廊连通七码头[N];东莞日报;2011年

10 记者 李海英;能跑汽车的浑南地下管廊6月30日完工[N];沈阳日报;2011年

相关硕士学位论文 前5条

1 张泽宇;基于博弈论的地下管廊PPP项目特许期决策研究[D];东北财经大学;2016年

2 范科飞;南京化学工业园区管廊工程项目管理及实施研究[D];南京林业大学;2007年

3 黄淑娟;南宁市五象新区市政管廊项目建设风险管理研究[D];广西大学;2013年

4 宋定;PPP模式下公共管廊运营管理研究[D];北京建筑大学;2014年

5 张旭;火灾下多层多跨石化管廊倒塌全过程仿真模拟分析[D];北方工业大学;2009年

，

本文编号：2507049