隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,無線傳感網(wǎng)作為大數(shù)據(jù)采集的重要手段,已成為其重要組成部分。但在復雜場景下,由于節(jié)點間的障礙,導致傳感網(wǎng)節(jié)點的定位和通信受到嚴重的制約。隨著小型無人機的發(fā)展,無人機與傳感網(wǎng)結合的研究,越來越熱門,尤其是在無線傳感網(wǎng)應急通信領域,無人機可以發(fā)揮重大的作用。本文以無人機輔助無線傳感網(wǎng)通信為中心,從以下幾個方面展開工作:（1）在復雜3D場景下,對無人機輔助無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位進行了研究,主要分為基于RSSI多邊定位和無人機動態(tài)路徑規(guī)劃算法RT-TF（Real-Time Topology-Free）兩部分。通過與Linear,Spiral和LMAT三大路徑算法的比較,表明了無人機輔助節(jié)點定位的方案,能夠克服傳統(tǒng)定位在復雜場景下的缺點,且本文提出的RT-TF算法相比Linear、Spiral、LMAT路徑規(guī)劃算法定位到所有的盲節(jié)點的總平均步數(shù)分別降低了 62.22%、27.88%、46.46%,算法魯棒性也達到了近90%。（2）無人機輔助無線傳感器節(jié)點組建自組網(wǎng)的研究,基于區(qū)域分割模式選擇、剩余能量和節(jié)點間平均距離改進k-means聚類。實現(xiàn)由無人機計算分簇,并進行廣播,輔助地面... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.4 研究內(nèi)容與章節(jié)
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 本文章節(jié)安排
第2章 基于無人機輔助的傳感網(wǎng)節(jié)點定位算法
    2.1 3D無線傳感網(wǎng)定位技術的發(fā)展
    2.2 基于RSSI多邊定位算法
    2.3 無人機動態(tài)路徑規(guī)劃算法(RT-TF)
        2.3.1 候選方向準備階段
        2.3.2 獲勝者選擇階段
        2.3.3 容錯回滾階段
    2.4 仿真模擬與結果分析
        2.4.1 3D場景部署模擬
        2.4.2 現(xiàn)有算法比較
        2.4.3 算法性能評估
    2.5 本章小結
第3章 無人機輔助無線傳感網(wǎng)節(jié)點構建自組網(wǎng)
    3.1 引言
    3.2 相關技術介紹
        3.2.1 聚類算法的比較
        3.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議
    3.3 基于無人機輔助下的分簇通信算法
        3.3.1 簇形成階段
        3.3.2 簇頭選擇階段
        3.3.3 無人機收集簇信息階段
    3.4 仿真實驗及結果分析
    3.5 本章小結
第4章 基于無人機輔助下的無線傳感網(wǎng)可視化分析系統(tǒng)
    4.1 相關開發(fā)技術
        4.1.1 系統(tǒng)開發(fā)模式
        4.1.2 系統(tǒng)開發(fā)技術
    4.2 數(shù)據(jù)庫設計
    4.3 系統(tǒng)功能模塊
        4.3.1 數(shù)據(jù)解析存儲模塊
        4.3.2 數(shù)據(jù)分析決策模塊
        4.3.3 數(shù)據(jù)可視化模塊
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
[1]國家政策:技術與市場經(jīng)濟的融合——以中國民用無人機技術發(fā)展為個案研究[J]. 宋琳,劉昭.  北京科技大學學報(社會科學版). 2016(05)
[2]基于靜態(tài)分簇的LEACH算法改進研究[J]. 韓濤,李訓銘.  電子設計工程. 2014(06)
[3]四種聚類方法之比較[J]. 馮曉蒲,張鐵峰.  微型機與應用. 2010(16)
[4]FCM聚類算法與改進層次聚類算法的結合[J]. 陳亞平,吳陳.  科學技術與工程. 2009(17)
[5]應用無人機實現(xiàn)地面無線傳感器網(wǎng)絡通信中繼的探討[J]. 鄭鍇,童利標,陸文駿.  現(xiàn)代電子技術. 2007(23)

碩士論文
[1]多巡飛彈區(qū)域覆蓋航跡規(guī)劃研究[D]. 都業(yè)宏.北京理工大學 2016
[2]UAV-WSN系統(tǒng)MAC協(xié)議及UAV的路徑規(guī)劃研究[D]. 李罕上.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]無線傳感器網(wǎng)絡極大生命周期路由研究[D]. 李碩.蘇州大學 2012



本文編號：3649281