[发明专利]一种基于分布式组合传感器网络的座舱污染物监测方法

摘要

本发明公开了一种基于分布式组合传感器网络的座舱污染物监测方法，用以提高座舱污染物测量的准确性和可靠性。所述方法包括：在待测座舱中建立分布式组合传感器网络，所述分布式组合传感器网络中的每个节点设置有用于监测同一种指定污染物但测量原理不同的主、辅传感器；对各节点初始化；各节点的主、辅传感器分别测量并计算传感器测量值误差；各节点确定自身的节点信息并传播至邻居节点；对各节点的传感器测量值误差和其邻居节点信息进行一致性卡尔曼滤波得到各节点传感器的最优误差估计值；采用传感器的最优误差估计值校正相应节点的相应主传感器测量值，得到相应节点的指定污染物浓度值。该方法提高了座舱污染物监测的准确性和可靠性。

主权项

1.一种基于分布式组合传感器网络的座舱污染物监测方法，其特征在于，包括：在待测座舱中建立分布式组合传感器网络；所述分布式组合传感器网络中的每个节点设置有用于监测至少一种指定污染物的传感器，且对于每种指定污染物，设置有不同测量原理的主传感器和辅传感器；定义各节点的邻居节点，并初始化设置各节点i对应第l种指定污染物的传感器的估计增益阵P_il及状态估计值对于每个节点，用于监测同一种污染物的主传感器和辅传感器分别测量，得到当前节点对应第l种指定污染物的主传感器测量值Z_Pil和辅传感器测量值Z_Sil；根据公式Z_il＝Z_Pil‑Z_Sil计算每个节点对应各种指定污染物的传感器测量值误差Z_il；各节点确定自身的节点信息并传播至邻居节点；所述节点信息包括当前节点对应各种指定污染物的传感器的状态估计值、当前节点对应各种指定污染物的信息向量和信息矩阵；对于每个节点，根据当前节点对应每种指定污染物的传感器测量值误差Z_il和当前节点的所有邻居节点的节点信息，通过一致性卡尔曼滤波器滤波得到当前节点对应每种指定污染物的传感器的最优误差估计值对于每个节点，采用当前节点对应第l种指定污染物的传感器的最优误差估计值校正当前节点对应第l种指定污染物的主传感器测量值，得到当前节点的第l种指定污染物浓度值：其中，i＝1,2,...,N；N为所述分布式组合传感器网络中的节点数；l＝1,2,...,L，L为每个节点监测的指定污染物种类数；所述各节点确定自身的节点信息，包括：每个节点根据预先给定的当前节点对应各种指定污染物的观测噪声协方差阵R_il，根据公式和计算当前节点对应各种指定污染物的信息矩阵U_il和信息向量u_il；其中，H_il为已知的第i个节点对应第l种指定污染物的组合误差观测值矩阵；每个节点将当前节点对应各种指定污染物的传感器的状态估计值当前节点对应各种指定污染物的信息向量u_il和信息矩阵U_il确定为当前节点的节点信息。