基于北斗与无线传感器网络的系统与定位算法研究

发布时间：2017-07-31 10:29

  本文关键词：基于北斗与无线传感器网络的系统与定位算法研究

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【摘要】：北斗卫星导航系统是我国继美俄卫星导航系统之后，具备自主知识产权的第三个全球卫星导航系统，因具备定位导航、短报文通信功能在诸多领域广泛应用。与此同时，无线传感器网络作为时代发展的热点，以其大规模、低价格、方便快捷的完成信息感知、信息采集、信息处理的特点也渗入各种领域的方方面面。在当今需求日益复杂的信息时代，两个系统虽然都有各自的优势，但系统本身具有系统局限性和应用约束性，并不能完全满足市场应用需求。面对军事国防、环境监测、工业监控、智能电网等多个领域对于采集处理在信息广度与深度两个维度的需求，对于信息传输与指挥控制能力在全局和局部两个层次的要求，在调研了北斗卫星导航系统和无线传感器网络的基础上，提出了基于北斗与无线传感器网络构建的融合系统。 本文对北斗卫星导航系统的组成、接收机工作原理和北斗应用系统做了介绍，然后介绍了无线传感器网络的系统架构和功能，总结了两个系统在实际应用中的优缺点和局限性，在此基础上设计了基于北斗与无线传感器网络构建的融合系统。首先明确了应用需求与系统特点，，然后提出了融合系统的总体架构，描述了融合系统的工作流程、软硬件组成；第三，对融合系统的关键模块进行了详细的设计描述；最后举例介绍了融合系统在泥石流自动监测、物流运输等实际环境中的应用。 作为融合系统最基础也是最重要的信息——位置信息的获取十分重要。在完成了融合系统设计的前提下，本文对融合系统的定位算法进行了严格的理论推导。在仿真过程中，对单一系统定位算法和融合系统定位算法进行了比较，并且达到了理想的仿真效果。 最后，对本文的工作做了总结，指出了本系统设计的优点与改进方向，并对下一步工作做了安排。
【关键词】：北斗卫星导航系统 无线传感器网络 融合系统 融合定位
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN96.1;TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 图目录10-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 课题依据和背景12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 卫星导航系统发展现状12-14
• 1.2.2 无线传感器网络发展现状14-15
• 1.2.3 国内外卫星导航和无线传感器网络的融合应用15-16
• 1.3 课题研究意义16-17
• 1.4 文章研究内容与安排17-18
• 第2章 北斗卫星导航系统与无线传感器网络介绍18-37
• 2.1 北斗卫星导航系统概述18-29
• 2.1.1 北斗接收机的组成19-26
• 2.1.2 基于北斗的指挥系统26-28
• 2.1.3 北斗卫星导航系统的特点28-29
• 2.2 无线传感器网络概述29-37
• 2.2.1 无线传感器网络的组成30-32
• 2.2.2 无线传感器网络的体系架构32-35
• 2.2.3 无线传感器网络特点35-37
• 第3章 基于北斗与无线传感器网络构建的应用系统37-58
• 3.1 应用需求与系统特点37-40
• 3.1.1 应用需求37-39
• 3.1.2 系统特点39-40
• 3.2 系统总体设计40-47
• 3.2.1 系统逻辑结构40-42
• 3.2.2 系统工作流程42-43
• 3.2.3 系统硬件组成43-44
• 3.2.4 系统软件组成44-47
• 3.3 系统关键模块设计47-54
• 3.3.1 网间互联互通设计47-49
• 3.3.2 系统时间同步设计49-51
• 3.3.3 系统数据管理设计51-53
• 3.3.4 系统融合定位设计53-54
• 3.4 系统应用实现54-58
• 3.4.1 系统在泥石流监测预警中的应用实现54-56
• 3.4.2 系统在物流运输中的应用实现56-58
• 第4章 应用系统的融合定位算法研究58-76
• 4.1 北斗定位算法58-61
• 4.1.1 “北斗一号”定位原理58-60
• 4.1.2 “北斗二号”定位原理60-61
• 4.2 无线传感器网络定位算法61-66
• 4.2.1 基于测距的定位算法61-64
• 4.2.2 基于非测距的定位算法64-66
• 4.3 应用系统融合定位算法66-70
• 4.3.1 基于 RSSI 的融合定位算法66-69
• 4.3.2 改进的 RSSI 融合定位算法69-70
• 4.4 定位算法仿真与分析70-76
• 4.4.1 基于 RSSI 的融合定位算法仿真70-73
• 4.4.2 改进的 RSSI 融合定位算法73-75
• 4.4.3 结论75-76
• 第5章 总结与展望76-78
• 参考文献78-81
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单81-82
• 致谢82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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5 郎文文;;北斗用户机射频前端系统探究[J];电子制作;2014年16期

6 刘晓敏;;“北斗”导航应用产业近年发展现状[J];国际太空;2014年04期

7 司海飞;杨忠;王s

本文编号：598722