基于移动锚节点辅助的UWSN定位算法研究

发布时间：2021-03-08 03:22

　　随着无线传感器网络和水下通信技术的快速发展,人们对水下目标高精度定位的需求与日俱增,特别是在导航、海洋环境监测和资源勘探等众多领域都起着非常重要的作用。然而水下环境中,声信号存在传播损耗大、多径效应等问题,且由于作为参考节点的锚节点被置于海水中,存在能量携带有限、布放和回收困难问题,使得当前水下无线传感器网络节点的定位技术存在诸如精度低、能量消耗大等问题,不能满足各领域对水下目标定位精度和能耗的需求。由于近年来水下潜器、水下机器人的发展,使得移动锚节点辅助定位成为解决水下移动锚节点定位问题的有效途径。本文结合水下声信号的特点,利用移动锚节点的高性能,提出了两种定位算法用于实现水下无线传感器网络的节点定位。本文的研究成果可以为高精度的水下无线传感器网络定位提供基础,促进了高精度水下定位技术的发展,具有较高的科研价值与现实意义。本文的主要研究包括以下方面:首先,针对现有的无线传感器网络定位算法在水下定位存在的主要问题,提出了一种基于区域判定的移动锚节点辅助水下无线传感器网络（Underwater Wireless Sensor Network,简称UWSN）节点定位算法。该算法分为区域判定... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水下环境定位的研究现状
        1.2.2 移动锚节点的研究现状
        1.2.3 移动锚节点辅助定位的研究现状
    1.3 论文的主要内容
    1.4 论文的组织结构
2 水下无线传感器网络节点定位技术概述
    2.1 水下无线传感器网络概述
        2.1.1 水下传感器网络的构成
        2.1.2 水下传感器网络的应用
        2.1.3 水下传感器网络的特点
    2.2 水下无线传感器网络声信道
    2.3 水下无线传感器网络定位算法介绍
        2.3.1 移动锚节点路径规划
        2.3.2 无线传感器网络节点定位算法概述
    2.4 本章小结
3 基于区域判定的移动锚节点辅助UWSN定位算法研究
    3.1 区域划分策略
    3.2 区域划分策略移动锚节点路径规划与运动机制
    3.3 区域判定
    3.4 位置定位
    3.5 定位算法仿真与分析
        3.5.1 位置定位过程
        3.5.2 性能对比分析
    3.6 本章小结
4 基于组移动锚节点的UWSN定位算法研究
    4.1 组锚节点位置布放
    4.2 移动锚节点路径规划
        4.2.1 子区域路径规划选择
    4.3 定位机制
        4.3.1 子区域判定
        4.3.2 初定位
        4.3.3 迭代位置估计
    4.4 定位仿真结果分析
        4.4.1 水声信号传输仿真
        4.4.2 定位结果分析
        4.4.3 定位性能比较
    4.5 本章小结
5 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3070323