基于移动节点的水下无线传感器网络定位算法的研究

发布时间：2023-02-18 12:37

　　近年来,水下无线传感器网络(UWSN)节点定位技术备受关注,其广泛应用于海洋环境治理、自然灾害预防和军事防御等领域。但是,由于海洋环境的特殊性,现有的大多数水下节点定位算法定位精度低、定位效果差,定位误差主要来源于水下节点的移动。节点移动会导致以下三个方面的问题:测距误差、节点无法与足够多的信标节点进行通信以及信标节点发生偏移。针对以上问题,本文主要研究了基于移动节点的水下无线传感器网络定位,提出了基于测距修正的定位算法(Range Correction based localization algorithm,RCL)、惯性协同定位算法(Inertial coordination localization algorithm,ICL)以及基于移动受限信标的定位算法(Mobility-constrained Beacon based Localization Algorithm,MCB)。其中,RCL算法对节点定位运算中的测距误差进行修正,提高定位精度。ICL算法应用在节点发生移动而偏离部署区域,从而导致在一定时间内无法与足够多的信标进行通信时的情况。MCB算法包括二维定位算法(Mob...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 前言
    1.1 研究背景
    1.2 论文研究的意义
    1.3 国内外的研究现状
        1.3.1 UWSN的研究现状
        1.3.2 UWSN节点定位的研究现状
    1.4 论文的主要研究内容和章节安排
2 UWSN移动节点定位的相关技术
    2.1 移动节点定位概述
        2.1.1 UWSN移动节点定位术语
        2.1.2 基于移动节点定位的UWSN研究热点
        2.1.3 衡量移动节点定位算法的性能指标
    2.2 UWSN节点定位算法介绍
        2.2.1 水下节点定位算法的分类
        2.2.2 基于测距与非测距的水下节点定位算法比较
        2.2.3 典型测距算法的比较
    2.3 本章小结
3 基于测距修正及惯性协同的定位算法设计
    3.1 算法的设计
        3.1.1 RCL定位算法
        3.1.2 ICL定位算法
    3.2 仿真结果
        3.2.1 RCL仿真实验
        3.2.2 ICL仿真实验
        3.2.3 水流方向的改变对定位精度的影响
        3.2.4 节点的移动速度对定位精度的影响
    3.3 本章小结
4 基于移动受限信标的定位算法设计
    4.1 移动受限信标的水下部署模型
    4.2 算法的设计
        4.2.1 MCB-2D定位算法
        4.2.2 MCB-3D定位算法
    4.3 仿真结果
        4.3.1 MCB-2D仿真实验
        4.3.2 MCB-3D仿真实验
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文



本文编号：3744982