[發明專利]一種基于RSSI測距的井下人員定位的改進方法在審
| 申請號： | 201510377499.2 | 申請日： | 2015-07-01 |
| 公開（公告）號： | CN105025572A | 公開（公告）日： | 2015-11-04 |
| 發明（設計）人： | 宋仁旺;白轉偉;張程遠;石慧;董增壽 | 申請（專利權）人： | 太原科技大學 |
| 主分類號： | H04W64/00 | 分類號： | H04W64/00 |
| 代理公司： | 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368 | 代理人： | 郭官厚 |
| 地址： | 030024 山*** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 rssi 測距 井下 人員 定位 改進 方法 | ||
技術領域
本發明涉及礦井安全領域，具體涉及一種基于RSSI測距的井下人員定位的改進方法。
背景技術
由于煤礦的生產作業大多數是在地下進行，礦井下的地質條件復雜，造成了無線通信質量差，多徑效應、多址效應明顯、信號衰落快等，給井下的通信帶來諸多的困難。一旦事故發生，不能及時準確的確定被困人員位置，對有效營救造成很大的困難。
在現階段井下的人員定位過程中大范圍應用的是基于測距技術的人員定位算法，節點之間的距離的測定主要是通過對提取接收信號中的特征參數的處理實現的，通過測量節點間距離后再利用三邊定位算法求出可能未知節點位置。
由于礦井下的特殊環境，無線網絡的已知節點(信標節點)都分布在礦井下的巷道兩側，巷道可以類似看成一個長方形，當工作人員進入巷道內，通過現階段比較成熟的RSSI(Received?Signal?Strength?Indication)測距法測量出未知節點(即是移動的礦工)到三個信標節點的距離，進而利用三邊定位算法來定位人員位置。這就需要分成各個三角形的定位小區來對未知節點進行定位，但是在各自三角形定位小區中，未知節點容易受到其他節點的信號的干擾。而且由于受到井下環境因素的影響，測出的距離會和實際距離總是有一定的誤差，造?成三邊定位算法失效。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種定位準確的基于RSSI測距的井下人員定位的改進方法。
為實現上述目的，本發明公開了如下技術方案：
一種基于RSSI測距的井下人員定位的改進方法，通過RSSI測距算法測量移動節點即移動的礦工到三個參考節點的距離，進而利用定位算法來定位人員的位置，具體包括如下步驟：
步驟1.工作人員事先將若干參考節點擺放到巷道兩側，工作開始時網絡協調器電源打開，進行zigbee無線網絡樹狀組網模式，zigbee組建網絡初始化；
步驟2.當作業人員進入進行無線網絡覆蓋區域時，參考節點在一個統一時間周期向周圍發送無線信號，無線信號包括自身的坐標信息和信號強度RSSI值；
步驟3.移動節點在它的通信范圍內收集所有參考節點的RSSI信號值，將信號最強的相鄰三個參考節點組成三角形的定位小區；
步驟4.在移動節點上利用具有方向性判斷的信號接收天線，實現對參考節點信號到達角度的測量，利用角度信息過濾掉其他干擾信號，進一步確定移動節點所在的定位小區；
步驟5.將接收到的RSSI值帶入公式[RSSI]dBm＝A-10nlgd，
式中，[RSSI]dBm為接收節點接受到的功率,A為參考距離為1m時接?受節點受到的信號功率，d為移動節點到參考節點的距離,n為和實驗環境相關的路徑損耗指數值，2＜n＜4；
步驟6.計算定位小區的三個參考節點距離移動節點的距離d1、d2、d3；
步驟7.利用定位算法計算以三個參考節點為圓心、移動節點與三個參考節點的距離為半徑的三個圓相交的位置坐標，該坐標就是人員即移動節點的位置坐標。
進一步的，所述步驟3中，對于采集到的RSSI值，進行濾波處理以提高測距的準確性。
進一步的，對采集到的RSSI值進行中值濾波處理：
a.移動節點在固定位置接收到參考節點的n個信號強度值，通過中值濾波過濾掉該組強度值數據中的小概率的信號和大干擾信號，公式如下：
其中：
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于太原科技大學，未經太原科技大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201510377499.2/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
