基于群体自主移动探测器的气体源定位方法研究

来源 :黑龙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leolee19820604
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在化工、石油等许多行业中都存在着有害物质,包括气体和液体,若是由于操作失误或其他原因,导致这些有害物质在生产或运输过程中泄漏出来,那么居民和环境就会受到非常大的危害,国内外关于这方面的报道非常多。为了预防这类事故的发生,并为事故发生后提供有效的补救措施,定位气体源具有很大的现实意义和实用价值。   现今对气体源定位技术的研究大体分为两种:一是利用分布式群体自主移动探测器间的协作移动来完成气体源的定位;二是利用无线传感器网络(WSN)。目前的研究侧重于第一种。   基于自主移动探测器的气体源定位方法的目标是利用移动探测器及其传感系统来探测并最终判断气体源的位置。这种方法在危险环境中的探索以及有毒有害气体源的查找等方面有着非常大的潜力。   本文基于移动探测器的气体源定位问题,展开了以下几方面的工作:首先是总结了当前最新的气体源定位方法的研究现状,尤其是基于自主移动探测器的定位方法的研究,分析了问题的实质、重点和难点;其次是利用FLUENT软件仿真气体源的扩散,更准确地模拟了气体源的扩散,并结合基于能量衰减的模型,对基于群体自主移动探测器的气体源的定位方法进行研究;最后根据对现有定位算法的比较提出了一种相对简单可行的加权组合三边算法(WCT),给出了仿真结果,分析了此算法的优点和不足。   仿真结果表明:在含有背景噪声的环境下,运用WCT算法进行气体源定位.可以达到比较理想的定位效果,并且该算法对于噪声有较强的鲁棒性。由于该算法相对简单易行,所以将其应用于基于自主移动探测器的气体源的定位具有很大的应用前景。
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