[发明专利]基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法

权利要求书

1.一种基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法，其特征在于，所述环境参数测量估计方法包括：

基于飞机舱内部署的无线传感网络对应的传感设备，收集传感器节点对应的邻居节点的测量值，并利用加入所述无线传感网络通信中的量化器，对收集的所述测量值进行量化处理；

根据量化处理后的数值，计算对应的卡尔曼一致估计值；

利用预设的事件函数，判断计算得到的所述卡尔曼一致估计值是否产生触发事件，并根据判断结果，将对应的估计值进行量化后发送至邻居节点；

基于量化后的所述估计值，更新所述无线传感网络中传感器对应的增益矩阵和误差协方差矩阵；

根据更新结果，实时判断飞机舱内的环境参数是否达到预设临界值。

2.如权利要求1所述的基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法，其特征在于，所述基于飞机舱内部署的无线传感网络对应的传感设备，收集传感器节点对应的邻居节点的测量值，并利用加入所述无线传感网络中的量化器对收集的所述测量值进行量化处理，之前还包括：

对所述无线传感网络中配置的主传感器和辅传感器各自分别对应的状态量和误差协方差矩阵进行初始化。

3.如权利要求2所述的基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法，其特征在于，将量化器加入至所述无线传感网络的通信中后，配置所述量化器的位数和量化区间范围。

4.如权利要求1或2或3所述的基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法，其特征在于，所述利用加入所述无线传感网络中的量化器对收集的所述测量值进行量化处理，包括：

建立量化器模型，将量化区间划分为两段，前段采用量化等级为L的对数量化器，后段采用量化等级为L的均匀量化器；

其中，建立的所述量化器模型的表达式如下：

所述表达式中，i为节点序号，δ为量化器参数，u为待量化的测试量，u_th为阈值，Δq为量化误差，ρ和d为参数且所述参数ρ和d满足：

且

5.如权利要求1或2或3所述的基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法，其特征在于，所述利用预设的事件函数，判断计算得到的所述卡尔曼一致估计值是否产生触发事件，包括：

根据预设的所述事件函数：

其中：表示最后传播的状态估计，g_i是一个正标量，满足：为上一仿真运行时刻的卡尔曼一致估计值，为当前的卡尔曼一致估计值；

当时，判断计算得到的所述卡尔曼一致估计值产生触发事件；

当时，判断计算得到的所述卡尔曼一致估计值不会触发任何事件。

6.如权利要求5所述的基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法，其特征在于，所述根据判断结果，将对应的估计值进行量化后发送至邻居节点，包括：

当时，由于产生触发事件，因此，将当前计算得到的所述卡尔曼一致估计值进行量化后传输至邻居节点；

当时，表示当前计算得到的所述卡尔曼一致估计值接近于前一个值，由于不会触发任何事件，因此，不发送当前计算得到的所述卡尔曼一致估计值，并且邻居节点仍然使用先前接收到的值作为当前估计值。

7.如权利要求1或2或3所述的基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法，其特征在于，所述根据更新结果，实时判断飞机舱内的环境参数是否达到预设临界值，包括：

根据更新结果，按照预设判断公式，实时判断飞机舱内的环境参数是否达到所述预设临界值；其中，所述判断公式为：

式中，Z_Oi为当前飞机舱内的环境参数，为无线传感网络中传感器对应的误差协方差矩阵，为上一运行时刻飞机舱内的环境参数；

若达到所述预设临界值Z_bl，即满足Z_Oi≥Z_bl，则发出报警信息；

若未达到所述预设临界值Z_bl，即满足Z_Oi＜Z_bl，则输出当前监测到的空气质量指数。

8.如权利要求7所述的基于无线传感网络的飞机舱内环境参数测量估计方法，其特征在于，所述输出当前监测到的空气质量指数包括：

按照空气质量指数计算公式，对所有环境参数进行加权求和以得到平均值，并输出所述空气质量指数AQI为：

其中，所述Z_bl为第l个环境参数限值，α_l为对应的第l个环境参数指标权重值。