基于移動錨節(jié)點輔助的UWSN定位算法研究
發(fā)布時間:2021-03-08 03:22
隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和水下通信技術(shù)的快速發(fā)展,人們對水下目標(biāo)高精度定位的需求與日俱增,特別是在導(dǎo)航、海洋環(huán)境監(jiān)測和資源勘探等眾多領(lǐng)域都起著非常重要的作用。然而水下環(huán)境中,聲信號存在傳播損耗大、多徑效應(yīng)等問題,且由于作為參考節(jié)點的錨節(jié)點被置于海水中,存在能量攜帶有限、布放和回收困難問題,使得當(dāng)前水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的定位技術(shù)存在諸如精度低、能量消耗大等問題,不能滿足各領(lǐng)域?qū)λ履繕?biāo)定位精度和能耗的需求。由于近年來水下潛器、水下機(jī)器人的發(fā)展,使得移動錨節(jié)點輔助定位成為解決水下移動錨節(jié)點定位問題的有效途徑。本文結(jié)合水下聲信號的特點,利用移動錨節(jié)點的高性能,提出了兩種定位算法用于實現(xiàn)水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點定位。本文的研究成果可以為高精度的水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位提供基礎(chǔ),促進(jìn)了高精度水下定位技術(shù)的發(fā)展,具有較高的科研價值與現(xiàn)實意義。本文的主要研究包括以下方面:首先,針對現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法在水下定位存在的主要問題,提出了一種基于區(qū)域判定的移動錨節(jié)點輔助水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Underwater Wireless Sensor Network,簡稱UWSN)節(jié)點定位算法。該算法分為區(qū)域判定...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水下環(huán)境定位的研究現(xiàn)狀
1.2.2 移動錨節(jié)點的研究現(xiàn)狀
1.2.3 移動錨節(jié)點輔助定位的研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位技術(shù)概述
2.1 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
2.1.1 水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
2.1.2 水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
2.1.3 水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點
2.2 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)聲信道
2.3 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法介紹
2.3.1 移動錨節(jié)點路徑規(guī)劃
2.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法概述
2.4 本章小結(jié)
3 基于區(qū)域判定的移動錨節(jié)點輔助UWSN定位算法研究
3.1 區(qū)域劃分策略
3.2 區(qū)域劃分策略移動錨節(jié)點路徑規(guī)劃與運動機(jī)制
3.3 區(qū)域判定
3.4 位置定位
3.5 定位算法仿真與分析
3.5.1 位置定位過程
3.5.2 性能對比分析
3.6 本章小結(jié)
4 基于組移動錨節(jié)點的UWSN定位算法研究
4.1 組錨節(jié)點位置布放
4.2 移動錨節(jié)點路徑規(guī)劃
4.2.1 子區(qū)域路徑規(guī)劃選擇
4.3 定位機(jī)制
4.3.1 子區(qū)域判定
4.3.2 初定位
4.3.3 迭代位置估計
4.4 定位仿真結(jié)果分析
4.4.1 水聲信號傳輸仿真
4.4.2 定位結(jié)果分析
4.4.3 定位性能比較
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號:3070323
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 水下環(huán)境定位的研究現(xiàn)狀
1.2.2 移動錨節(jié)點的研究現(xiàn)狀
1.2.3 移動錨節(jié)點輔助定位的研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位技術(shù)概述
2.1 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
2.1.1 水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
2.1.2 水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
2.1.3 水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點
2.2 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)聲信道
2.3 水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法介紹
2.3.1 移動錨節(jié)點路徑規(guī)劃
2.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位算法概述
2.4 本章小結(jié)
3 基于區(qū)域判定的移動錨節(jié)點輔助UWSN定位算法研究
3.1 區(qū)域劃分策略
3.2 區(qū)域劃分策略移動錨節(jié)點路徑規(guī)劃與運動機(jī)制
3.3 區(qū)域判定
3.4 位置定位
3.5 定位算法仿真與分析
3.5.1 位置定位過程
3.5.2 性能對比分析
3.6 本章小結(jié)
4 基于組移動錨節(jié)點的UWSN定位算法研究
4.1 組錨節(jié)點位置布放
4.2 移動錨節(jié)點路徑規(guī)劃
4.2.1 子區(qū)域路徑規(guī)劃選擇
4.3 定位機(jī)制
4.3.1 子區(qū)域判定
4.3.2 初定位
4.3.3 迭代位置估計
4.4 定位仿真結(jié)果分析
4.4.1 水聲信號傳輸仿真
4.4.2 定位結(jié)果分析
4.4.3 定位性能比較
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號:3070323
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3070323.html
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