水下传感器网络节点定位算法研究

发布时间：2017-04-20 09:09

  本文关键词：水下传感器网络节点定位算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着国际局势的复杂变换,国家对越来越重视海洋资源开发和保护。无论是对海洋信息的采集、感知还是观测都离不开水下传感器网络节点的定位技术,节点定位技术在水下传感器网络技术中是其他技术的一个重要的支撑之一。因此,对水传感器网络节点定位算法的研究势在必行且意义重大。水下无线传感器网络不同于陆地,水下情况相比于陆地更加复杂。受洋流、盐碱度、水生物等因素影响,水下传感器节点并不是固定不动的。这又对传感器网络节点定位提出了新的挑战。现在的水下传感器网络节点定位通常使用锚节点或者AUV(Autonomous Underwater Vehicle)辅助定位,由于这些辅助设备的存在,导致节点定位的能耗和设备成本的开销非常大。从而制约了水下传感器节点定位技术的发展。本文针对上述问题提出了无锚节点定位算法AFLA(Anchor-Free Localization Algorithm)和三维水下传感器网络限制活动的节点定位算法LAR(Localization for active-restrict 3D UWSN)两个水下传感器节点定位算法。AFLA算法利用节点之间的距离信息通过方程和数值解析进行节点定位,LAR算法利用邻居节点之间的移动关系进行定位,并分析水下环境的流动性提出移动补偿机制。研究过程中针对水下环境分析并构建了动态网络模型,通过仿真验证了相对于有锚节点和需要移动AUV辅助的定位算法,AFLA算法和LAR定位算法有着更低的误差和更好的稳定性。
【关键词】：水下传感器网络 节点定位算法 无锚节点 移动补偿机制
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 本文的研究意义9-10
• 1.3 研究现状介绍10-12
• 1.3.1 水下无线传感器网络发展现状10-11
• 1.3.2 水下无线传感器网络定位研究现状11-12
• 1.4 论文的章节的内容安排12-14
• 第二章 水下无线传感器网络节点定位技术14-22
• 2.1 水下无线传感器网络节点定位机制概述14-17
• 2.1.1 节点定位机制的相关术语15
• 2.1.2 水下无线传感器网络定位性能指标15-17
• 2.2 水下无线传感器网络节点定位算法的分类介绍17-21
• 2.2.1 水下基于测距及无需测距的定位算法介绍18-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 无锚节点水下传感器网络定位算法22-36
• 3.1 网络模型设计22-23
• 3.2 AFLA算法设计23-25
• 3.3 动态网络25-28
• 3.4 算法的实现28-32
• 3.5 试验仿真32-35
• 3.6 本章小结35-36
• 第四章 三维水下传感器网络限制活动的节点定位算法36-46
• 4.1 算法设计36-43
• 4.1.1 算法设计的基本原理36-40
• 4.1.2 算法设计40-42
• 4.1.3 动态网络分析42-43
• 4.2 仿真及结果分析43-45
• 4.3 本章总结45-46
• 第五章 总结与展望46-48
• 5.1 总结46-47
• 5.1.1 本文工作总结46-47
• 5.1.2 本文的创新点47
• 5.2 进一步工作与展望47
• 5.3 本章小结47-48
• 参考文献48-51
• 致谢51-52
• 攻读学位期间发表的学术论文52-53

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本文编号：318343