分布式联合测量协同定位关键技术研究
发布时间：2022-07-03 13:56
相较于无线传感器网络（Wireless Sensors Networks,WSN）,移动Ad Hoc网络（Mobile Ad hoc Network,MANET）是一种具有空间大尺度、高动态的典型分布式网络,广泛应用于有人/无人空间协同、战术车联网、飞行器集群等场景,承载着协同编队、协同探测、协同对抗、协同控制等体系化功能。此类体系化的网络外部功能承载强依赖于分布式协同网络内部基于相对测量定位的网络节点相对位置感知和网络拓扑控制。针对这一问题,本文研究分布式联合测量定位关键技术,与传统意义是的测量定位不一样,本文研究的是相对测量定位,即由分布式网络信息交互感知出网内物理位置关系,服务于网络系统所承载的诸如协同感知,协同探测,协同对抗等体系化功能。主要研究内容和创新贡献包括:一、提出一种基于分布式网络的通信测量一体化机制。基于现有的分布式通信架构,在发射数据帧标识域的信息预留位中添加时间信息、发射信号强度信息、协作中继跳数信息等用于相对测量定位的要素标识;通过接收单元的帧解析过程提取相应的要素标识信息:利用基带信号处理的逻辑资源,实现网络节点相对定位的核心算法。所提出的通测一体机制在不改...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 研究内容及创新点
1.3 本文结构和内容安排
第二章 分布式联合测量定位技术研究现状
2.1 无线分布式网络技术
2.1.1 分布式网络特点
2.1.2 典型的分布式网络
2.1.3 分布式网络拓扑结构及协议体系
2.2 分布式测量定位技术
2.2.1 基本的测距方法
2.2.2 三边定位法原理
2.2.3 分布式测量定位算法
2.2.3.1 质心算法
2.2.3.2 DV-HOP算法
2.2.3.3 凸规划法(Convex Position Estimation)
2.2.3.4 APIT定位算法(Approximate Point-in-trigulation Test)
2.2.3.5 SPA算法(Self Positioning Algorithm,SPA)
2.2.3.6 AHLos算法(Ad-Hoc Localization System Algorithm)
2.2.3.7 基于MDS的定位算法(Multidimensional Scaling,MDS)
2.2.4 典型分布式定位算法特点分析
2.3 分布式联合测量定位技术问题及解决方案
2.4 本章小结
第三章 基于分布式自组织协同的通测一体化机制
3.1 引言
3.2 分布式网络拓扑结构
3.3 分布式网络协议体系
3.4 分布式通测一体网络通信系统架构机制及工作流程
3.4.1 分布式网络通测一体网络通信系统模型
3.4.2 分布式网络通测一体帧结构设计
3.4.3 分布式网络通测一体协议流程
3.5 本章小结
第四章 基于MDS的 MANET三维聚类相对定位算法
4.1 引言
4.2 基于MDS的 MANET三维聚类相对定位算法流程
4.2.1 步骤1:基于连通性的网络节点分簇
4.2.2 步骤2:基于三角准则的距离修正
4.2.3 步骤3:网络节点局部定位
4.2.4 步骤4:局部坐标融合
4.3 本章小结
第五章 基于MANET相对测量定位算法仿真与结果分析
5.1 实验仿真平台
5.2 参数设定
5.3 数值仿真与结果
5.3.1 算法性能分析
5.3.1.1 算法收敛性能
5.3.1.2 定位精度性能
5.3.2 算法复杂度
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]SDN技术在战术MANET中的应用[J]. 潘乐炳,陈炜民,贾继鹏,文明,叶峻. 电讯技术. 2019(05)
[2]基于多维尺度法和卡尔曼滤波的机器人传感器网络跟踪定位[J]. 严尔军,张强. 中国工程机械学报. 2018(06)
[3]基于跳距和位置优化的改进DV-Hop定位算法[J]. 苟平章,李凤珍,贾向东. 传感器与微系统. 2018(11)
[4]UWB TW-TOA测距误差分析与削弱[J]. 范强,张涵,隋心. 测绘通报. 2017(09)
[5]浅谈Ad hoc网络的结构与发展现状[J]. 周桥梁. 数码世界. 2017(07)
[6]一种改进的DV-Hop无线传感器网络定位算法[J]. 党宏社,李振伟. 仪表技术与传感器. 2017(01)
[7]无线传感器网络DV-Hop定位算法的改进[J]. 夏少波,邹建梅,朱晓丽,连丽君. 计算机应用. 2015(02)
[8]一种新型无线传感器网络分布式定位算法[J]. 杨小勇,杨荣,李彬. 无线电通信技术. 2012(03)
[9]基于MDS-MAP和非线性滤波的WSN定位算法[J]. 陈岁生,卢建刚,楼晓春. 浙江大学学报(工学版). 2012(05)
[10]Ad Hoc网络的研究现状与发展[J]. 李悦,蔡振. 软件导刊. 2012(02)
博士论文
[1]wMPS分布式空间测量定位系统性能分析与优化[D]. 薛彬.天津大学 2014
硕士论文
[1]车辆自组织网络城市盲区定位关键技术研究[D]. 杜红阳.南京大学 2016
[2]一体化测控通信传输体制研究[D]. 李佩珊.电子科技大学 2016
[3]水下分布式测试系统软件平台设计与实现[D]. 段兰兰.中北大学 2015
[4]下一代网络的协同定位技术研究[D]. 史玉龙.北京邮电大学 2015
本文编号：3654988
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
1.2 研究内容及创新点
1.3 本文结构和内容安排
第二章 分布式联合测量定位技术研究现状
2.1 无线分布式网络技术
2.1.1 分布式网络特点
2.1.2 典型的分布式网络
2.1.3 分布式网络拓扑结构及协议体系
2.2 分布式测量定位技术
2.2.1 基本的测距方法
2.2.2 三边定位法原理
2.2.3 分布式测量定位算法
2.2.3.1 质心算法
2.2.3.2 DV-HOP算法
2.2.3.3 凸规划法(Convex Position Estimation)
2.2.3.4 APIT定位算法(Approximate Point-in-trigulation Test)
2.2.3.5 SPA算法(Self Positioning Algorithm,SPA)
2.2.3.6 AHLos算法(Ad-Hoc Localization System Algorithm)
2.2.3.7 基于MDS的定位算法(Multidimensional Scaling,MDS)
2.2.4 典型分布式定位算法特点分析
2.3 分布式联合测量定位技术问题及解决方案
2.4 本章小结
第三章 基于分布式自组织协同的通测一体化机制
3.1 引言
3.2 分布式网络拓扑结构
3.3 分布式网络协议体系
3.4 分布式通测一体网络通信系统架构机制及工作流程
3.4.1 分布式网络通测一体网络通信系统模型
3.4.2 分布式网络通测一体帧结构设计
3.4.3 分布式网络通测一体协议流程
3.5 本章小结
第四章 基于MDS的 MANET三维聚类相对定位算法
4.1 引言
4.2 基于MDS的 MANET三维聚类相对定位算法流程
4.2.1 步骤1:基于连通性的网络节点分簇
4.2.2 步骤2:基于三角准则的距离修正
4.2.3 步骤3:网络节点局部定位
4.2.4 步骤4:局部坐标融合
4.3 本章小结
第五章 基于MANET相对测量定位算法仿真与结果分析
5.1 实验仿真平台
5.2 参数设定
5.3 数值仿真与结果
5.3.1 算法性能分析
5.3.1.1 算法收敛性能
5.3.1.2 定位精度性能
5.3.2 算法复杂度
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]SDN技术在战术MANET中的应用[J]. 潘乐炳,陈炜民,贾继鹏,文明,叶峻. 电讯技术. 2019(05)
[2]基于多维尺度法和卡尔曼滤波的机器人传感器网络跟踪定位[J]. 严尔军,张强. 中国工程机械学报. 2018(06)
[3]基于跳距和位置优化的改进DV-Hop定位算法[J]. 苟平章,李凤珍,贾向东. 传感器与微系统. 2018(11)
[4]UWB TW-TOA测距误差分析与削弱[J]. 范强,张涵,隋心. 测绘通报. 2017(09)
[5]浅谈Ad hoc网络的结构与发展现状[J]. 周桥梁. 数码世界. 2017(07)
[6]一种改进的DV-Hop无线传感器网络定位算法[J]. 党宏社,李振伟. 仪表技术与传感器. 2017(01)
[7]无线传感器网络DV-Hop定位算法的改进[J]. 夏少波,邹建梅,朱晓丽,连丽君. 计算机应用. 2015(02)
[8]一种新型无线传感器网络分布式定位算法[J]. 杨小勇,杨荣,李彬. 无线电通信技术. 2012(03)
[9]基于MDS-MAP和非线性滤波的WSN定位算法[J]. 陈岁生,卢建刚,楼晓春. 浙江大学学报(工学版). 2012(05)
[10]Ad Hoc网络的研究现状与发展[J]. 李悦,蔡振. 软件导刊. 2012(02)
博士论文
[1]wMPS分布式空间测量定位系统性能分析与优化[D]. 薛彬.天津大学 2014
硕士论文
[1]车辆自组织网络城市盲区定位关键技术研究[D]. 杜红阳.南京大学 2016
[2]一体化测控通信传输体制研究[D]. 李佩珊.电子科技大学 2016
[3]水下分布式测试系统软件平台设计与实现[D]. 段兰兰.中北大学 2015
[4]下一代网络的协同定位技术研究[D]. 史玉龙.北京邮电大学 2015
本文编号：3654988
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3654988.html
