基于無人機(jī)的WSN無錨點(diǎn)移動目標(biāo)定位技術(shù)的研究
發(fā)布時間:2020-12-29 11:46
移動目標(biāo)定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)。但是錨節(jié)點(diǎn)在一些復(fù)雜環(huán)境中無法獲取位置信息,從而導(dǎo)致基于已知節(jié)點(diǎn)的定位算法無法有效實(shí)現(xiàn)。所以無錨點(diǎn)場景下的目標(biāo)定位問題成為了主要的挑戰(zhàn)。而近些年隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,基于無人機(jī)和WSN協(xié)同定位算法受到了越來越多的關(guān)注。本文對基于無人機(jī)的WSN無錨點(diǎn)移動目標(biāo)定位技術(shù)展開了研究,主要的研究工作有:(1)針對網(wǎng)絡(luò)中無已知節(jié)點(diǎn)的問題,本文提出了一種基于多極值點(diǎn)選擇的分布式拓?fù)鋱D生成算法——MENS-DTPM算法。該算法選取網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn),構(gòu)建虛擬坐標(biāo)系統(tǒng),以分布式的方式生成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D。算法可不依賴于任何已知節(jié)點(diǎn)的位置信息,僅使用節(jié)點(diǎn)間的連通性,生成網(wǎng)絡(luò)的整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為目標(biāo)的精確定位提供基礎(chǔ)。與同類算法相比,MENS–DTPM算法能夠更有效地選擇參考節(jié)點(diǎn),更好地反映網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。(2)本文在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的基礎(chǔ)上,針對無線信號受環(huán)境影響而導(dǎo)致的定位誤差較大問題,構(gòu)建了無人機(jī)與WSN協(xié)同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c條件隨機(jī)場模型的移動目標(biāo)定位算法——MLCRF算法。算法根據(jù)節(jié)點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)與無人機(jī)廣播信息建立定位模型,引入了誤差因子對含有...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
WSN與UAV協(xié)同網(wǎng)絡(luò)示意圖
圖 2. 5 目標(biāo)定位模塊結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)原則,系統(tǒng)所使用的定位算法分為線下和線上兩個階線運(yùn)行時,系統(tǒng)直接使用測量數(shù)據(jù)對定位模型進(jìn)行計(jì)算獲間的建模工作放在線下執(zhí)行,而線上只進(jìn)行一部分計(jì)算,外,由于 UAV 具有較高的移動速度,所以能夠在很短的時移動過程中會不斷向外廣播自身信息,這樣節(jié)點(diǎn)就能夠在一樣可以保證節(jié)點(diǎn)在很短的周期內(nèi)獲得足夠多的定位數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)原則,真實(shí)環(huán)境的特點(diǎn)加入了特殊的處理模塊。首先其中是否具有測量誤差。對于包含有誤差的數(shù)據(jù),系統(tǒng)會加入到計(jì)算過程中。此外,針對區(qū)域內(nèi)有較多目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)行處理,使得定位模塊在這種情況下也能實(shí)現(xiàn)較高精度的各種情況,具有較高的魯棒性。機(jī)的 WSN 無錨點(diǎn)移動目標(biāo)定位系統(tǒng)總體流
于無人機(jī)的 WSN 無錨點(diǎn)移動目標(biāo)定位技術(shù)的研究目標(biāo)定位系統(tǒng)的總體流程如圖 2. 6 所示。系統(tǒng)開始時會首先執(zhí)行拓先運(yùn)行數(shù)據(jù)采集模塊獲取節(jié)點(diǎn)連通信息,系統(tǒng)根據(jù)整個網(wǎng)絡(luò)的連通將執(zhí)行參考節(jié)點(diǎn)選擇算法,在整個網(wǎng)絡(luò)中選擇極值點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn),。根據(jù)參考節(jié)點(diǎn)的分布,系統(tǒng)會將整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個區(qū)域。在每法,獲取每個區(qū)域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。最后系統(tǒng)進(jìn)行全局拓?fù)渖蛇^程,,生成全局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鴿群優(yōu)化算法研究進(jìn)展[J]. 段海濱,葉飛. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[2]復(fù)雜山體表面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)定位算法[J]. 王瑞錦,黃耀東,徐志遠(yuǎn),秦志光. 電子科技大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[3]線性回歸在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中的應(yīng)用研究[J]. 張迎勝,單志龍. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2014(07)
博士論文
[1]基于學(xué)習(xí)算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位問題研究[D]. 王成群.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于數(shù)據(jù)融合的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 修志鑫.上海交通大學(xué) 2012
本文編號:2945590
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
WSN與UAV協(xié)同網(wǎng)絡(luò)示意圖
圖 2. 5 目標(biāo)定位模塊結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)原則,系統(tǒng)所使用的定位算法分為線下和線上兩個階線運(yùn)行時,系統(tǒng)直接使用測量數(shù)據(jù)對定位模型進(jìn)行計(jì)算獲間的建模工作放在線下執(zhí)行,而線上只進(jìn)行一部分計(jì)算,外,由于 UAV 具有較高的移動速度,所以能夠在很短的時移動過程中會不斷向外廣播自身信息,這樣節(jié)點(diǎn)就能夠在一樣可以保證節(jié)點(diǎn)在很短的周期內(nèi)獲得足夠多的定位數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)原則,真實(shí)環(huán)境的特點(diǎn)加入了特殊的處理模塊。首先其中是否具有測量誤差。對于包含有誤差的數(shù)據(jù),系統(tǒng)會加入到計(jì)算過程中。此外,針對區(qū)域內(nèi)有較多目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)行處理,使得定位模塊在這種情況下也能實(shí)現(xiàn)較高精度的各種情況,具有較高的魯棒性。機(jī)的 WSN 無錨點(diǎn)移動目標(biāo)定位系統(tǒng)總體流
于無人機(jī)的 WSN 無錨點(diǎn)移動目標(biāo)定位技術(shù)的研究目標(biāo)定位系統(tǒng)的總體流程如圖 2. 6 所示。系統(tǒng)開始時會首先執(zhí)行拓先運(yùn)行數(shù)據(jù)采集模塊獲取節(jié)點(diǎn)連通信息,系統(tǒng)根據(jù)整個網(wǎng)絡(luò)的連通將執(zhí)行參考節(jié)點(diǎn)選擇算法,在整個網(wǎng)絡(luò)中選擇極值點(diǎn)作為參考節(jié)點(diǎn),。根據(jù)參考節(jié)點(diǎn)的分布,系統(tǒng)會將整個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個區(qū)域。在每法,獲取每個區(qū)域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。最后系統(tǒng)進(jìn)行全局拓?fù)渖蛇^程,,生成全局拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鴿群優(yōu)化算法研究進(jìn)展[J]. 段海濱,葉飛. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[2]復(fù)雜山體表面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)定位算法[J]. 王瑞錦,黃耀東,徐志遠(yuǎn),秦志光. 電子科技大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[3]線性回歸在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中的應(yīng)用研究[J]. 張迎勝,單志龍. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2014(07)
博士論文
[1]基于學(xué)習(xí)算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位問題研究[D]. 王成群.浙江大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于數(shù)據(jù)融合的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 修志鑫.上海交通大學(xué) 2012
本文編號:2945590
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