[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

说明书

本发明公开了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，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；有效减少了监测过程中对通信带宽的需求。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及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。

背景技术

民航工业的快速发展使得安全舒适的座舱环境成为飞机设计者和民航运营商的主要关注点之一；同时，乘客以及乘务人员等用户也对机舱的环境提出了更高的要求。因为，在狭小封闭的机舱内一旦发生机械故障、管道破裂或密封失效等情况，都会造成舱内空气被污染，使乘客和机组人员产生不良的身体反应，例如、头晕、头疼、耳部疾病、干眼症以及咽喉疼痛等，严重的会导致神经系统功能紊乱等，上述这些可能发生的情况将严重威胁着飞行的安全。因此，对机舱内的环境监控将显得尤为重要；而对机场环境参数的测量则是对机舱环境监控的重要实现手段。

随着无线传感技术的发展，可以利用WSN(Wireless Sensor Network，无线传感器网络)技术来获取飞机舱内的局部信息，从而达到监测飞机舱内环境参数的目的。现有的监测飞机舱内环境参数的技术手段，主要是利用经典的一致性卡尔曼滤波算法来实现的，但现有的这种卡尔曼滤波算法依赖于时间触发，并且在每个采样时间需要与邻居节点之间进行通信，因此，其需要大量的通信成本，比如传输信息的能量消耗以及信道带宽的占用。

发明内容

本发明提供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，旨在利用量化器对飞机舱内的环境参数进行测量，节约通信带宽。

本发明提供了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，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。

可选地，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。

可选地，所述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。

可选地，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：