一种改进的煤矿井下无线传感器质心定位算法-论文.pdf

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1、第31卷第1期河北工程大学学报(自然科学版)Vo1．31No．12014年03月JournalofHebeiUniversityofEngineering(NaturalScienceEdition)Mal"．2014文章编号：1673—9469(2014)01—0074—04doi：10．3969／j．issn．1673—9469．2014．01．020一种改进的煤矿井下无线传感器质心定位算法张炜，李静静，孟庆黎(1．河北工程大学科信学院，河北邯郸056038；2．水利部海委漳卫南运河邯郸河务局，河北邯郸056001)摘要：频繁的煤矿井下事故要求无线传感

2、器网络能够更精确的对井下人员进行定位。利用修正加权质心算法进行定位存在较大的误差，针对该问题，在修正加权质心算法的基础上提出了一种改进的煤矿井下无线传感器质心定位算法，该算法将修正加权质心算法得到的质心作为新的锚节点，并通过多次选择、运行形成新的锚节点和质心的方法进行定位。仿真结果表明：不同的巷道宽度下，改变修正系数a的值就可以得到最佳的定位效果，同时可以通过仿真实验得到最佳定位效果下的修正系数a的值，从而使定位精度达到最好。通过比较两种算法的平均定位误差得到改进的煤矿井下质心定位算法在三种巷道宽度下分别将定位误差平均降低了0．7926m，0．6362m，

3、0．5989m。关键词：无线传感器网络；锚节点；修正加权质心定位算法中图分类号：TD655．3文献标识码：AAnimprovedcentroidlocalizationalgorithmforwirelesssensornetworksinundergroundcoalmineZHANGWei，LIJing—jing，MENGQing—li(1．CollegeofKexin，HebeiUniversityofEngineering，HebeiHandan056038，China；2．HandanRiverBureau，ZhangweinanCanal，Ha

4、iheRiverWaterResourcesCommission，MinistryofWaterResources，HebeiHandan056001，China)Abstract：Thefrequentlyoccurringofaccidentsinundergroundcoalminedemandstheaccurateloca—tionofminepersonne1．However，thelocalizationbytheimprovedweightedcentroidlocalizationalgo—rithmisnotaccurate．Fromt

5、hispointofview，thispaperproposesanimprovedcentroidlocalizationalgorithminundergroundcoalminebasedontheimprovedweightedcentroidlocalizationalgorithm．Thenewalgorithmtakesthecentroidasnewanchornodeandproductsnewanchornodesandcentroidmanytimestoconductthelocalization．Thesimulationresu

6、ltsshowthattheproposedalgorithmcanreducethemeanerroroflocationandimprovetheaccuracyoflocalizationalgorithm．Keywords：wirelesssensornetworks；anchornodes；improvedweightedcentroidlocalizationalgo—rithm无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，很多。文献[7]提出了一种调整权重系数的WSN)以其无线传感器节点微体积、重量轻、便于修正加权质心定位算法来

7、提高定位精度。文献携带等优点被用于煤矿井下人员定位、环境监测[8]提出了一种基于RSSI的加权质心定位算法，等领域中I4J。由于煤矿井下事故的频发，确知该算法通过动态的获取路径衰落指数实时计算定井下人员的位置信息对于井下人员的安全逃生和位区域下路径的损耗指数，从而提高定位精度。救援有重要意义J。因此研究煤矿井下无线传感文献[9]提出了一种基于差分距离的加权质心定器网络中节点的定位算法来获得人员的位置信位算法，通过对距离进行差分处理来提高定位精息，对煤矿的安全生产十分重要。度。文献[1O]提出了将RSSI测距和加权质心算目前，对WSN网络中定位算法的研究已经

8、有法结合的新算法。然而，由于煤矿井下的巷道截收稿日期：2013—1