煤矿井下基于RSSI的多维标度定位算法
Multidimensional Scaling Positioning Algorithm Based on RSSI in Underground Coal Mine
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摘要: 针对煤矿井下环境复杂多变，受限无线信道容易受到非视距、多径衰落及人为因素的影响，导致指纹匹配技术定位算法误差较大，提出了一种基于RSSI的多维标度定位算法。该算法根据井下巷道信号传播模型测距构建相异性矩阵，利用多维标度法计算节点相对坐标，通过平面四参数模型转换为移动节点的绝对坐标，引入粒子群算法优化节点位置坐标，实现对井下移动目标的实时定位。对比试验表明，优化后的节点定位精度有了明显的提高，满足低成本定位系统的需求。Abstract: The coal mine environment is complex and changing, radio channel is easily affected by non-line of sight, multipath fading, and human factors, so location error of RSSI-based fingerprint positioning technology is large; we proposed a multidimensional scaling positioning algorithm based on RSSI. In this paper, we construct the dissimilarity matrix according to the ranging of coal mine signal propagation model; MDS method is used to calculate the relative coordinates of the nodes. According to the planar four parameters model, we can calculate real coordinates of the mobile nodes; the particle swarm optimization is used to optimize the position coordinates of the nodes. This method can realize the moving target location in the coal mines in real time. Experiments show that, after optimization, the positioning accuracy of node is improved obviously. It meets the needs of low cost in the positioning system.
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[1] 李蕾.煤矿井下无线传感器网络的RSSI定位算法研究与实现[D].包头:内蒙古科技大学,2014. [2] 韩东升,杨维,刘洋,等.煤矿井下基于RSSI的加权质心定位算法[J].煤炭学报,2013,38(3):522-528. [3] Shang Y,Ruml W,Zhang Y,et al. Localization from Mere Connectivity[C]//Proceedings of the 4th ACM international symposium on Mobile ad hoc networking & computing.New York: ACM,2003:201-212. [4] Shang Y, Ruml W, Zhang Y, etal. Localization from Connectivity in Sensor Networks[J]. IEEE Transactions on Parallel & Distributed Systems,2004,15(11):961-974. [5] 杨铮,吴陈沭,刘云浩.位置计算:无线网络定位与可定位性[M].北京:清华大学出版社,2014. [6] 肖玲,李仁发,罗娟.基于非度量多维标度的无线传感器网络节点定位算法[J].计算机研究与发展,2007,44(3):399-405. [7] 杨维,李歧强.粒子群优化算法综述[J].中国工程科学,2004(5):87-94. [8] 李年赞.无线传感器网络中的多维标度定位算法研究[D].长沙:湖南大学,2009. [9] 刘政.基于粒子群优化的多维标度节点定位算法[J].传感技术学报,2015(8):1228-1232. [10] 吴桂平.矿井安全系统人员定位方法的研究[D].上海:华东理工大学,2014. -
期刊类型引用(12)
1. 叶正亮，龚选平，胡冕，尚博. 煤自燃气体产物与微观基团关联性分析. 煤炭技术. 2024(05): 246-250 . 
百度学术
2. 杨博，王昊宇，司俊鸿，程根银. 基于程序升温的沙曲一矿煤自燃特性实验研究. 华北科技学院学报. 2024(04): 49-55 . 百度学术
3. 郭宇，冯全超，雷昌奎，年军，白亚娥. 不同变质程度煤氧化特征指标量化分析. 煤矿安全. 2024(09): 30-39 . 本站查看
4. 陈建强，马祖杰，龙在海，王刚，范酒源. 复杂漏风条件下弱黏煤样氧化特性研究. 煤炭技术. 2022(07): 124-128 . 百度学术
5. 杨梦单，张雷林. 低阶煤高温燃烧特性参数实验研究. 煤矿安全. 2022(07): 7-13 . 本站查看
6. 邓军，杨囡囡，王彩萍，陈功华，康付如，任立峰，崔小超，白光星. 采空区煤自燃“防-抑-灭”协同防灭火关键技术. 煤矿安全. 2022(09): 1-8 . 本站查看
7. 马长玲，陈弦. 煤与有机岩石学在煤矿安全中的应用研究. 工业安全与环保. 2021(10): 94-98 . 百度学术
8. 张九零，朱定，朱壮. 煤变质程度对煤自燃特性的影响. 矿业安全与环保. 2020(03): 42-44 . 百度学术
9. 黄绍博. 辽宁省煤的变质作用类型及其影响因素分析. 中国石油和化工标准与质量. 2020(12): 127-128 . 百度学术
10. 庞攀，肖旸，刘昆华，黄传亮，陆晓东. 煤质活性炭氧化自燃热失重及传热特性研究. 煤矿安全. 2020(12): 27-33 . 本站查看
11. 王浩，宋万新，王传义，张泉，杨胜强. 低温氧化过程对不同变质程度煤的煤质特性的影响. 煤矿安全. 2020(12): 50-55 . 本站查看
12. 许芸芸. 煤自燃氧化特性测试系统的耗氧规律分析. 唐山学院学报. 2019(06): 57-62 . 百度学术
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