基于CSS的井下精确定位服务系统设计

针对目前无线传感器网络定位系统存在定位精确度不高的问题,提出了一种基于CSS的井下精确定位服务系统设计方案,介绍了该系统的硬件构成、CSS精确定位算法和系统的具体工作过程等。该系统通过基于TDOA的CSS精确定位技术准确地定位终端位置,并通过WCDMA的3G通信模块发送数据到云计算服务平台,以便用户在任何能使用Web浏览器平台的地点获取终端位置信息。仿真实验结果表明,相比其他井下定位系统,该系统可大大提高定位精度,减少定位误差。     

井下人员精确定位系统无线终端同步升级方法

针对井下人员定位系统采用无线应用内编程（IAP）方式进行固件升级存在的升级期间标志卡无法正常使用、升级效率较低、安全性不高等问题,提出了一种井下人员精确定位系统无线终端同步升级方法。给出了井下人员精确定位系统架构和无线终端同步升级方法流程,重点介绍了无线终端同步升级的安全性设计和高并发技术实现。安全性设计：为提升空中数据传输的安全性,针对读卡器与标志卡之间的数据传输方式,采用高级加密标准（AES）加密器进行针对性加密;为确保标志卡无线升级后运行正常,在标志卡完成接收即将切换时引入信息摘要算法MD5进行完整性校验。高并发技术实现：利用矿井全覆盖的超宽带（UWB）无线通信网络扩展并兼容无线升级协议,实现井下所有标志卡分布式多节点同步升级;通过断点续传方式,解决运动状态下多节点之间数据切换的问题;基于时隙ALOHA算法,提出一种动态时隙分配机制,以保证人员精确定位系统的容量及响应效率。测试结果表明,该方法可以在井下人员精确定位系统内兼容运行,在不影响系统性能指标的情况下,实现所有无线终端定位标志卡嵌入式固件的无线升级,升级成功率为100%,且升级过程高效、可靠、安全。     

TD—SCDMA无线通信系统在煤矿的应用

介绍了TD-SCDMA无线通信系统的总体设计方案以及该系统在华亭煤矿的具体装备和应用情况。TD-SCDMA无线通信系统可与有线调度通信系统配合,实现了井下移动作业人员与地面调度人员的通信;采用无线TA定位技术实现了对井下人员的精确定位,定位信息可显示在上位机界面。     

基于ZigBee煤矿井下人员定位算法的研究

针对我国煤炭行业生产安全管理现状,进行人员的精确定位,是解决煤矿安全问题的方法之一。根据目标跟踪对定位算法的要求,对ZigBee无线传感器网络节点定位算法进行设计,采用基于RSSI的补偿定位算法进行定位,该定位算法是一种用于煤矿井下人员跟踪的比较准确的定位解决方法之一。     

煤矿井下精确定位技术现状及应用

煤矿智能化建设要求采用井下精确定位技术,实现井下人、车等目标的精确定位、人员状态分析、考勤、调度管理,满足井下复杂巷道的全覆盖需求。井下定位按定位机制可分为惯导定位和通信式定位,指出对矿井中数量众多的被定位目标进行定位,可行的技术是通信式定位技术,目前井下使用的通信式定位技术按定位精度从低到高依次是RFID、ZigBee和UWB技术。分析了井下精确定位原理,并结合在矿井人员定位系统、车辆及交通管理系统、井下物流管理系统、井下接近监测、远程/无人车辆驾驶/掘进/综采系统中的具体应用,指出各应用对井下精确定位系统的技术要求。     

矿井定位技术现状和发展趋势

从定位方法、无线通信技术等方面分析了常用的矿井定位技术,阐述了矿井定位技术在人员定位系统和设备近感检测中的应用情况,指出未来矿井定位系统或装备将会综合利用无线超高频测距、惯性导航、多源混合定位与多源信息融合等技术,组成一个面向服务的定位服务系统,实现井下人员和设备的精确定位、大型移动设备人员接近检测、采掘装备与井下搜救人员(机器人)自主导航与定位等服务。     

基于WiFi的井下指纹模定位算法

为提高井下人员定位精度,提出了一种基于WiFi的井下指纹模定位算法。该算法将采样点处测得的信号强度及其相应的位置信息保存起来,形成指纹数据库;WiFi终端根据实时测得的无线接入点信号强度,利用匹配算法与指纹数据库中的信息作比较,并采用欧几里得距离公式计算出终端位置。测试结果表明该算法可实现井下精确定位。     

基于Taylor展开的UWB井下定位算法研究与实现

针对无线信号在煤矿巷道中传播时由于多径效应明显,而导致定位精度不高的问题,通过对UWB定位模型进行分析,提出一种基于Taylor级数展开的UWB（Ultra Wide-Band）定位算法。考虑Taylor级数迭代算法对初始值依赖性很高的问题,首先采用三点直接定位算法对目标节点进行粗定位,然后通过阈值筛选和权重计算产生Taylor定位的初始值,再进行迭代求解,进行第二次精确定位。一个基于UWB无线定位系统平台对该算法进行了验证,结果表明该算法可以保证最大定位误差为0.4 m,基本满足井下定位的需要。     

矿井动目标精确定位技术及优化方法研究

现有矿井动目标定位系统存在井下无线信号传输衰减严重、非视距误差较大、井下电磁环境复杂、动静目标感知范围广、多系统信息融合联动性强等问题,目前针对矿井动目标精确定位技术及优化方法的研究未全面分析动目标精确定位服务的特点和技术要求,且缺少主流与新兴定位技术的全面对比。针对上述问题,分析了常用信号传输技术和定位测距方法在矿井动目标精确定位系统中应用的优缺点,指出无线电定位技术是较为适合、可行的矿井动目标精确定位技术。从信号防碰撞技术、误差消除方法、定位结果优化方法和融合定位技术4个方面分析了我国矿井动目标精确定位优化方法的研究现状,总结了存在的问题：(1)信号防碰撞算法的综合性仍需改进。(2)测距误差控制手段的高效性有待提升。(3)融合定位方法在生产现场中应用尚不成熟。(4)系统的应急救援辅助作用未充分发挥。针对现有技术的不足,展望了矿井动目标精确定位技术的发展趋势：(1)研究动态环境下信号冲突机制和冲突后恢复机制,设计综合信号防碰撞方案。(2)研究精确、高效、经济的测距误差控制方案,节约通信成本。(3)设计多种定位方法深度融合的动态定位方案,提升系统的可靠性、灵活性和应用性。(4)研究多系...     

混沌粒子群优化神经网络的井下人员无线定位方法研究

针对井下人员定位系统定位精度较低,不能满足智慧煤矿的需求,提出一种基于混沌粒子群算法优化Elman神经网络的井下人员无线定位方法。该定位方法首先在井下巷道无线网络环境中,利用无线终端采集一定数量的样本点指纹数据库。其次初始化Elman神经网络,利用混沌粒子群优化算法对神经网络权值和自连接反馈增益因子寻优。再次用指纹数据库对优化过的Elman神经网络进行训练和测试,建立神经网络定位算法模型。最后通过无线终端采集定位点的指纹数据,由神经网络定位算法模型进行实时定位。经试验表明,该井下人员无线定位方法平均定位误差为1.35 m;而混沌粒子群算法优化Elman神经网络定位算法,其算法全局搜索能力更强,更适合井下时变环境中应用。     

粒子群优化支持向量机的室内无线定位方法

为了提高室内的定位精度,减少环境因素的不利影响,提出了一种基于粒子群优化支持向量机的室内无线定位方法。选择参考点,构建室内无线定位的学习样本,采用支持向量机建立输入与输出之间的非线性关系模型,并用粒子群算法优化支持向量机参数;进行仿真实验测试其性能。实验结果表明,相对当前经典室内定位方法,该方法提高了提高室内的定位精度,将定位误差控制在实际应用的有效围,而且较好地满足了室内定位的实时性要求。     

无线局域网中基于信号强度的快速定位算法研究

无线局域网的定位技术是跟踪无线终端的重要方法,通过无线定位可以了解无线终端的行为意图,因此无线局域网定位技术越来越受到人们的关注。在无线局域网的室内定位中,由于室内距离近、结构相对复杂,障碍物的影响难以忽略,各种噪声的干扰是室内定位的困难之一。本文是为了确定用户的位置信息,提出了快速无线局域网定位方法。通过实验证明,该方法是一种高效可行的定位技术。     

基于无线传感器网络的低功耗室内定位系统

提出一种实现室内定位的无线传感器节点架构,定位节点的设计采用低功耗微控制器MSP430F1611和符合ZigBee协议的无线收发芯片CC2420.通过测量参考节点和移动节点之间的接收信号强度(RSSI),利用射频衰减模型,在三边测量法的基础上采用质心定位算法,计算出移动节点的位置信息.初步实验结果表明:提出的定位算法在...     

WSN基于声音能量量化数据的目标定位研究

无线传感器网络的通信带宽和能量是有限的,只传输二进制或几个比特量化数据来完成目标定位任务可以减少网络开销。对无线传感器网络目标定位方法进行了研究,采用声音能量衰减模型,推导了基于量化信号的似然函数,给出了基于声音能量量化数据的最大似然定位方法。为了对估计结果进行评定,推导了最大似然估计的克拉美罗下限。仿真结果表明,该方法对目标定位的准确度基本接近于克拉美罗下限。因此,在满足定位精度的前提下,可通过减少传递的比特位数来节约网络的能量。     

一种改进的DV-Hop无线传感器网络定位算法

基于DV-Hop的无线传感器网络定位算法采用三边测量法计算位置,具有能量消耗大的问题,采用了一种MIN-MAX 方法计算节点位置.通过减少计算开销,降低能量消耗,从而延长无线传感器网络的生存周期.实验表明改进后的算法能够大量减少计算开销,而且还能略微提高定位精度.     

航天箭载无线收发机遥测参数设计

箭载无线收发系统由于涉及的产品和环节较多,且天线属于结构件又不便于状态监测,导致故障定位的难度通常较大;若能在进行箭载无线收发机设计时就设置全面、合理的遥测参数,作为划清与外部设备接口界面的依据,则可为系统故障定位提供更多有力支撑;基于对历次飞行试验中因遥测参数设置不合理造成故障难以定位案例的研究,从利于故障定位的角度出发提出了在接收机中设置"灵敏度遥测"、"锁定指示遥测"参数和在发射机中设置"功率遥测"参数的建议;对于能够设置更多遥测参数的无线收发机,可以进一步考虑设置"电压监测"参数、"本振锁定"和"信噪比SNR"等参数;结合具体案例,分析了遥测参数设置不合理对故障定位造成的不良影响以及遥测参数改进设计的具体方法,供后续开展设计时参考。     

基于无线定位技术的交通信息获取方法研究

在分析基于无线定位技术的位置跟踪研究的基础上,提出了一种基于无线定位技术的交通信息获取的新方法,阐述了该方法的主要思想,并给出了该方法的结构框架。该方法能以较低的经济代价实现大范围交通信息的获取,是一种有效的交通信息获取方法。     

基于RSSI的无线传感器网络定位技术的研究

节点定位技术是无线传感器网络(WSN)的支撑技术之一,给无线传感器网络的各种应用提供节点的位置信息,具有重要的作用。本文分析了无线传感器网络的节点定位算法的原理和分类,并着重分析了基于信号强度测距法(RSSI)的无线定位技术,提出了将信号强度理论值与经验值相融合的定位方法。     

基于信号强度的无线局域网定位技术

针对室内无线局域网环境及室内定位的需求，提出了基于信号强度的经验与估计相融合的无线定位方法。通过实验验证，该方法可以满足室内环境下无线定位的需求，是一种可行的无线局域网定位技术。     

基于多径环境下的非同步OFDM网络定位技术

OFDM作为先进的通信技术在无线基站BS对无线目标节点设备精准定位中发挥着至关重要的作用,但对2个无线设备之间信号传播及到达时间的要求比较高,这使得在室内环境下的应用受限。基于此,本文基于已知位置参考节点和BSs传输,通过目标节点和参考节点上的采集样本导出目标的近似ML位置,提出一种基于非同步BSs传输的OFDM信号目标节点精确位置计算方法。将提出的方法应用于现有的无线定位测试系统中,实验结果表明,基于非同步BSs传输的OFDM信号目标节点精确位置计算方法,能够在不需要对BSs传播进行任何修改的情况下对室内无线设备进行精准定位,对室内环境下无线设备位置的精准定位具有一定的实际指导意义。