| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 井下定位系统国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 论文研究主要内容安排 | 第12-14页 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.3.2 论文章节安排 | 第13-14页 |
| 第二章 井下移动定位系统整体架构设计 | 第14-30页 |
| 2.1 井下无轨设备移动定位系统功能需求 | 第14-19页 |
| 2.1.1 井下工况环境分析 | 第14-15页 |
| 2.1.2 无轨设备及其井下运动模型分析 | 第15-19页 |
| 2.1.3 井下无轨设备移动定位系统功能需求分析 | 第19页 |
| 2.2 无线定位方法的研究选用 | 第19-28页 |
| 2.2.1 无线通信技术定位性能对比 | 第19-20页 |
| 2.2.2 井下无线定位技术分析 | 第20-24页 |
| 2.2.3 测距方法分析对比 | 第24-28页 |
| 2.3 系统整体架构设计 | 第28-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 CSS技术原理及测距定位系统硬件设计 | 第30-43页 |
| 3.1 CSS技术基本原理研究 | 第30-36页 |
| 3.1.1 Chirp信号特性分析 | 第30-33页 |
| 3.1.2 Chirp信号脉冲压缩原理 | 第33-34页 |
| 3.1.3 CSS技术应用于井下测距定位的优势 | 第34-36页 |
| 3.2 测距定位系统硬件设计 | 第36-42页 |
| 3.2.1 MCU模块 | 第38-39页 |
| 3.2.2 射频模块 | 第39-41页 |
| 3.2.3 电源模块 | 第41-42页 |
| 3.2.4 串口通信模块 | 第42页 |
| 3.3 本章小结 | 第42-43页 |
| 第四章 CSS技术协议栈及测距定位系统软件实现 | 第43-53页 |
| 4.1 CSS技术协议栈 | 第43-45页 |
| 4.1.1 物理层(PHY)规范 | 第43-44页 |
| 4.1.2 介质访问控制层(MAC)规范 | 第44页 |
| 4.1.3 网络层(NWK)规范 | 第44-45页 |
| 4.1.4 应用层(APL)规范 | 第45页 |
| 4.1.5 服务原语 | 第45页 |
| 4.2 测距定位系统下位机软件设计 | 第45-52页 |
| 4.2.1 基于时分多路(TDMA)的无线信号防碰撞算法 | 第46-49页 |
| 4.2.2 测距定位系统整体流程 | 第49-50页 |
| 4.2.3 锚节点工作流程 | 第50-51页 |
| 4.2.4 标签工作流程 | 第51-52页 |
| 4.3 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 测距定位系统性能测试及分析 | 第53-67页 |
| 5.1 测距定位系统性能测试 | 第53-58页 |
| 5.1.1 标签静止状态下测距性能实验 | 第53-54页 |
| 5.1.2 标签运动状态下测距性能实验 | 第54-55页 |
| 5.1.3 天线增益与锚节点高度的影响 | 第55-57页 |
| 5.1.4 多锚节点与多标签测距定位与分辨功能实验 | 第57-58页 |
| 5.1.5 测距实验结果分析 | 第58页 |
| 5.2 基于最小二乘拟合方法预测插值 | 第58-61页 |
| 5.2.1 分段最小二乘拟合预测算法 | 第59-61页 |
| 5.2.2 异常值判定原则 | 第61页 |
| 5.3 算法编程实现 | 第61-66页 |
| 5.3.1 串口数据读取及归类 | 第62-64页 |
| 5.3.2 数据预测与修正 | 第64-65页 |
| 5.3.3 算法测试 | 第65-66页 |
| 5.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 第六章 井下环境测距定位误差分析及措施 | 第67-82页 |
| 6.1 井下环境影响因素 | 第67-70页 |
| 6.1.1 巷道信道模型的影响 | 第67-69页 |
| 6.1.2 电磁干扰的影响 | 第69-70页 |
| 6.1.3 水汽和粉尘的影响 | 第70页 |
| 6.2 井下巷道环境模拟测距实验及分析 | 第70-72页 |
| 6.2.1 巷道中静态测距性能 | 第71-72页 |
| 6.2.2 巷道中动态测距性能 | 第72页 |
| 6.3 基于卡尔曼滤波算法处理正值误差 | 第72-76页 |
| 6.3.1 卡尔曼滤波器原理 | 第73-74页 |
| 6.3.2 扩展卡尔曼滤波器原理 | 第74-75页 |
| 6.3.3 扩展卡尔曼滤波器处理正值偏差 | 第75页 |
| 6.3.4 仿真结果分析 | 第75-76页 |
| 6.4 无轨设备距离状态监测系统设计实现 | 第76-81页 |
| 6.4.1 系统功能规划 | 第76-77页 |
| 6.4.2 距离状态信息反馈及数据储存功能实现 | 第77-78页 |
| 6.4.3 无轨设备距离状态监测系统功能测试 | 第78-81页 |
| 6.5 本章小结 | 第81-82页 |
| 第七章 结论与展望 | 第82-83页 |
| 7.1 工作总结 | 第82页 |
| 7.2 工作展望 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
| 附录 | 第87-89页 |