一类复杂环境下的无线传感器网络定位算法研究

一类复杂环境是指矿井下的通信环境，环境复杂、信号衰减快、多径严重是其主要特点。在矿井下如何有效地对矿工进行跟踪定位，及时获取某工作点的环境监控数据，发出预警信号是亟待解决的问题,目前国内外未见相关研究工作。基于嵌入式网络和超宽带UWB，设计适用于矿井下无线传感器节点，研究复杂环境下定位算法。针对UWB无线信号沿矿井巷道传输时的衰落与时延扩展特性以及巷道的截面、弯曲、倾斜等对这种特性的影响，提出一种井下UWB信道的统计传输模型；针对井下复杂环境对测距的影响，提出一种鲁棒的距离估计算法及UWB-NMDS（Ultra Wideband and Non-metric MDS）定位算法和蒙特卡罗(Monte Carlo)的移动节点与目标跟踪算法，实现固定和移动节点准确定位以及实时的环境数据采集，为设计新的适用于煤矿监控的网络体系结构提供理论支撑。