无线传感器网络在井下容错定位中的应用

"基于无线传感器网络的井下容错性定位方法是一篇由中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院的刘晓阳、梁涛、胡乔森三位学者发表的研究论文，发表在2017年的《矿业科学学报》上。该研究旨在解决煤矿井下环境中的人员定位问题，通过构建无线传感器网络来实现高容错性的监测定位系统。" 该研究的核心内容包括以下几个方面： 1. **系统设计**：研究建立了一个以无线传感器网络为基础的井下监测定位系统，该系统强调在高容灾度环境下保证定位功能的可靠性，采用合理的容错机制来应对可能发生的设备故障或通信中断。 2. **定位方法**：在定位技术中，研究提出使用PIR（Passive Infrared）或PIT（Point Inside a Triangle）内点测试法来确定人员相对于定位区域的位置。PIR测试法常用于检测红外辐射变化，而PIT内点测试法则用于判断一个点是否位于三角形区域内，这两种方法结合有助于提高定位的准确性。 3. **路径损耗模型参数更新**：在测距阶段，研究采用了简单而有效的计算方法来更新路径损耗模型的参数。路径损耗模型是无线通信中描述信号随距离衰减的模型，准确的参数更新能提高距离估计的精度。 4. **改进的三边定位算法**：在传统的三边定位算法基础上，研究提出了一种基于RSSI（Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示）的加权三边定位方法。RSSI通常用于无线网络中估算设备间的距离，加权处理可以考虑信号强度的波动，进一步提升定位精度。 5. **实验与仿真**：通过对模拟场景进行试验和仿真，研究证明了所提方法能够显著提高人员定位的精度，并且具有良好的容错性能，即使在某些节点失效的情况下，仍能保持系统的稳定运行。 这篇论文对井下无线传感器网络的定位技术进行了深入探讨，提出的容错性定位方法对于改善矿井安全、提高救援效率具有重要意义。此外，这种方法对于其他复杂环境下的无线定位系统设计也有一定的参考价值。