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危险场所动目标定位方法与跟踪技术研究

作者：邓皓 Publish: 2007-10-25 Hits:-

【中文题名】

危险场所动目标定位方法与跟踪技术研究

【英文题名】

The Research on Localization Method and Tracking Technology of Moving Targets in Dangerous Locations

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-10-25

【中关键词】

无线通信,通信协议,485总线,聚类分析,,

【英关键词】

Wireless communication,communication protocol,485 bus,cluster analysis,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统>

【论文摘要】

许多工业场所都具有很多的危险区域,且由于环境限制,存在对人员监控信息不明的情况,往往为灾后救援带来问题。目前我国现有的监控系统自动化程度和信息化程度还偏低,且多侧重于环境数据监控。因此,采用先进科技学技术对包括人员、移动设备在内的动目标进行监测已势在必行。随着计算机技术、自动化技术和通信技术的迅速发展,实现动目标定位追踪的技术已经成熟。鉴于此,论文提出基于无线射频定位技术的动目标定位追踪系统,并对此进行了设计与实现。论文首先介绍了动目标定位的关键意义与国内外研究现状,给出了主要工作安排。论文分析了目前常见定位技术的原理与特点,射频技术由于其良好的抗干扰性得到了广泛应用,区域定位方法虽然定位精度较低,但相比其他方法实现简单,误差小,因此在工业场所应用广泛。本文分析了区域定位方法可能出现的漏检问题与常用解决算法,并针对轨迹分析给出了采用聚类分析的新思路。论文以煤矿井下为具体研究对象,设计了一种实现井下动目标定位追踪的系统。整个系统采用无线数据采集,有线传输的方式。井下人员、设备配置信标器,通过发送无线信号把自身的信标器编号发送出去。井下沿巷道设置基站,通过接收无线信号来收集...

【论文题纲】

摘要	3-4
ABSTRACT	4-8
1 绪论	8-11
1.1 课题的提出与研究意义	8
1.2 国内外研究现状	8-10
1.3 论文主要工作	10
1.3.1 本文主要研究内容	10
1.3.2 章节安排	10
1.4 小结	10-11
2 动目标定位跟踪技术研究	11-29
2.1 常用定位技术分析	11
2.2 定位技术中的常用方法研究	11-16
2.3 区域定位法中的无线通讯研究	16-23
2.3.1 无线数字通信工作原理	16
2.3.2 无线数字多址通信技术	16-19
2.3.3 常用防碰撞算法	19-23
2.4 动目标定位跟踪方法研究	23-27
2.4.1 区域定位方法的局限与硬件解决方法	23-24
2.4.2 基于轨迹分析与预测的定位跟踪方法研究	24-27
2.5 小结	27-29
3 矿用井下动目标定位跟踪系统方案设计	29-34
3.1 总体设计思想	29
3.2 系统方案设计	29-32
3.2.1 井下无线方案选择	29
3.2.2 井下有线方案选择	29-31
3.2.3 系统总体方案设计	31-32
3.3 系统组成与功能	32-33
3.3.1 系统硬件构成	32-33
3.3.2 系统软件构成	33
3.4 小结	33-34
4 系统硬件设计	34-47
4.1 数据传输分站设计	34-41
4.1.1 485 总线模块设计	34-36
4.1.2 频率开关状态采集模块设计	36-38
4.1.3 辅助MCU 板设计	38-39
4.1.4 主板设计	39-41
4.2 动目标定位基站设计	41-44
4.2.1 基站底板设计	41-43
4.2.2 无线收发模块设计	43-44
4.3 信标器设计	44-45
4.4 485/以太网网关设计	45-46
4.5 小结	46-47
5 系统通讯协议与软件方案设计	47-66
5.1 485 总线通讯协议设计	47-52
5.1.1 常用总线协议Mod Bus 简介	47-49
5.1.2 煤矿井下485 总线通信协议研究	49-52
5.2 板间总线通讯协议设计	52-55
5.2.1 I~2C 总线简介	53
5.2.2 I~2C 工作原理	53-55
5.3 无线收发模块软件介绍	55-56
5.4 分站程序设计	56-59
5.5 基站程序设计	59
5.6 系统软件设计	59-64
5.6.1 采集软件设计	59-61
5.6.2 数据库设计	61-63
5.6.3 监控软件结构	63-64
5.7 仿真程序设计	64-65
5.8 小结	65-66
6 试验研究	66-71
6.1 硬件系统实验室试验研究	66-67
6.2 软件系统实验室试验研究	67-70
6.3 系统仿真试验研究	70
6.4 小结	70-71
7 结论与展望	71-73
7.1 论文总结	71-72
7.2 技术展望	72-73
致谢	73-74
参考文献	74-78
附录：攻读学位期间发表的论文	78

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.386107



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