改进贝叶斯滤波模型井下人员定位算法的研究

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1、第28卷第2期计算机仿真文章编号：1006—9348(2011)02—0132—04改进贝叶斯滤波模型井下人员定位算法的研究孙泽宇，丁国强(洛阳理工学院计算机与信息工程系，河南洛阳471023)摘要：研究矿井采矿过程监控问题，由于矿井自身的局限性和环境参数的复杂性，无线传感器网络节点定位技术被广泛应用在矿井作业过程中。为确保通信数据的可靠性和有效性，保证提高定位精度，提出多通道传输数据机制，实现对数据信息进行实时有效的采集。通过对传统定位算法原理和误差来源进行分析，结合贝叶斯滤波概率模型对Euclidean定位算法进行改进，使接收信号强度指示器随机波动得到有效的抑制。通过对节点之间坐标区域

2、范围的修正，使信号强度最终达到平衡。实验证明，提高了可靠性，改进后算法具有更高的定位精度，表明算法的有效性和正确性。关键词：无线传感器网络；定位算法；叶贝斯滤波；接收信号强度指示器中图分类号：TP393文献标识码：AImprovedLocationAlgorithmofWorkersunderCoalMinesBasedonBayesianFiltrationModelSUNZe—yu，DINGGuo—qiang(DepartmentofComputerandInformationEngineering，LuoyangInstituteofScienceandTechnology，Luoy

3、angHenan471023，China)ABSTRACT：Becauseofthelimitationofcoalminesandcomplexityofenvironmentalparameters，nodeslocationofwirelesssensornetwork(WSN)iswidelyusedinboreholeoperation．Inordertoguaranteethereliabilityandvalidityofcommunicationdata，multi—channeldatatransmissionsystemwasproposedforreal—timean

4、deffectivecollectionofdata．ThentheprincipleanderroroftraditionallocationalgorithmwasanalyzedandEuclideanlocationalgorithmwasimprovedcombinedwithBayesianfiltration．RandomfluctuationofReceivedSignalStrengthIndicator(RSSI)waseffectivelycontrolled．Throughrevisionoftheareaamongnodesoncoordinator，theden

5、sityofsignalsreachedbalance．What'smore，thelocationaccuracywasenhanced．Higherlocationaccuracyofnodeswasachieved．Experi—mentresultsdemonstratehigherlocationaccuracy，validityandcorrectnessoftheimprovedalgorithm．KEYWORDS：Wirelesssensornetwork(WSN)；Locationalgorithm；Bayesianfiltration；Receivedsignalstr

6、engthin—dicator(RSSI)毫不意义的。无线传感器网络定位是以自组织方式通过特1引言定的方法提供节点位置信息。目标自身定位是确定网络中无线传感器网络技术近几年发展十分迅速，它以特有的节点坐标位置的过程，以计算出覆盖范围内一个事件或一个低成本、具有感知能力、计算能力、高效无线通讯能力，广泛目标的坐标具体位置，通过信标节点加以确定事件或目标在地应用在国防、环境监测、目标跟踪、抢险救灾、交通等各种网络中所处的具体位置。无线传感器网络定位可按测量距领域。无线传感器网络基本任务之一就是监测与定位跟踪离分为基于测距(range—based)的定位和不需要测距(rang目标区域信息的采集。

7、无线传感器网络节点以高密度随机—free)的定位。常见的测距算法中有三边定位算法和多边分布在坐标区域上，在布控网络节点时，其节点位置具有不定位算法；常见无需测距算法中有质心算法、DV—Hop算法。可控制性。在大多情况下，不知网络节点位置信息的数据是2定位系统的设计和原理基金项目：河南省科技厅攻关资助基金(102300410140)；洛阳理工学现在以矿井作业作为研究背景。在采矿过程中，由于监院青年基金项目(2008QZ12