井下拱形巷道无线传感器网络非测距节点定位算法

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3、教育机构的学位或证书而使用过的材料。一与我同工作的同志钟本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示谢＇冨、。一研申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。究生签名：言晚时间：２ＫＣ年＾月１日学位论文版权使用授权书本人完全了解江西理工大学关于收集、保存、使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将学位论文的全部或者部分內容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅；学校有权按有关规定向国家有关部口或者机构送交论文的复印件和电子

4、版。本人允许本学位论文被查阅和借阅，同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，并通过网络向社会公众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名（手写）：衆！日导师签名（手写）：签！字日期：；＾［年£＞月＼日签字日期：年Ｇ月１日江西理工大学硕士学位论文摘要摘要我国矿产资源丰富，开采方式包括露天开采和井下开采。但由于目前国内矿井安全技术比较落后，传统的井下煤矿监测技术很难满足当下煤矿生产的需求。无线传感器网络作为一种多学科交叉的新兴技术，具有广泛的应用前景。采用无线传感器网络技术进行井下安全监控是解决

5、井下安全生产问题的主要技术手段之一。井下位置信息是井下安全监控的重要组成部分，通过获取井下事件发生的位置或获取消息的节点位置达到监测井下环境和车辆、人员的目的。因此，节点定位问题是井下无线传感器网络的关键问题之一。本文以井下拱形巷道为背景，在分析和借鉴国内外三维节点定位算法的基础之上，重点针对无需测距的三维DV-Hop算法和质心算法进行研究。结合拱形巷道空间几何模型和节点分布模型，提出了一种适用于井下拱形巷道的三维DV-Hop定位算法和一种DV-Hop定位算法与加权质心定位算法相结合的混合定位算法。根据井下拱形巷道特点，建立巷道几何模型，进而建立传感器节点

6、的覆盖模型。井下巷道中电磁波的传播与自由空间不同，通过分析几种典型的无线信号传播模型，选择更适合井下实际环境的屏蔽模型作为本文电磁波的传输模型，并根据此模型调整信标节点的发射功率。井下DV-Hop定位算法，利用信标节点的功率控制以不同级别的发射功率发射信标信号，选择最佳的发射级别，修正信标节点与其邻居节点间的跳数，使跳数可以为小数；修正平均跳距。井下DV-Hop算法和加权质心算法的混合算法，根据质心算法和DV-Hop算法的特点，首先，与第一种改进算法相同，信标节点利用功率控制，得到信标节点与其邻居节点间的跳数值，用跳数值倒数的不同代表信标节点对未知节点不同

7、的影响力来确定加权因子，进行加权质心算法定位。在本文设定的仿真环境中对上述两种算法做仿真，仿真结果表明，算法能够满足井下节点定位对精度的要求，适合井下巷道环境。关键词：井下环境；拱形巷道；三维DV-hop算法；功率控制；加权质心算法IAbstractAbstractChinaisrichinmineralresources.Theminingmethodsofmineralresourcesincludingstripminingandundergroundmining.Howeverthecurrentdomesticminesafetytechnolo

8、gyisrelativelybackward.Traditiona