水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的研究.pdf

1、作為海洋監(jiān)測(cè)的理想媒介以及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新興應(yīng)用——水下聲學(xué)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有廣泛的發(fā)展前景,例如:對(duì)目標(biāo)海域進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)控,探索海洋資源、監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境和輔助導(dǎo)航等。
　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)收集的有用信息需要結(jié)合其位置坐標(biāo),這樣才有意義,所以多年來(lái),定位作為一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題被研究者們廣泛研究。因?yàn)樗曅诺谰哂新窂綋p耗嚴(yán)重、多路徑傳播、多普勒頻移、傳播時(shí)延長(zhǎng)等特點(diǎn),結(jié)合傳感器節(jié)點(diǎn)隨洋流漂移的特點(diǎn),使得水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)相比于陸上無(wú)線

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)有許多不同的特征,如移動(dòng)性高、可靠性低、定位精度低、空位維度為3等,這些特點(diǎn)決定了現(xiàn)有的陸上無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)不能直接應(yīng)用到水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)中。
　　在現(xiàn)有的聲速傳播模型、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型、水聲信道模型、水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位的研究基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了基于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的距離相關(guān)定位技術(shù)的研究,其主要包括以下2個(gè)部分:(1)提出一種基于粒子濾波的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)(簡(jiǎn)稱PF_UWSN算法),它是在DNR算法的基礎(chǔ)上提出的,采用比較

3、理想的節(jié)點(diǎn)移動(dòng)模型,該算法使用包圍盒方法繪制預(yù)測(cè)區(qū)域,在預(yù)測(cè)階段、過(guò)濾階段融入了粒子濾波算法,并且通過(guò)理論分析推導(dǎo)出了基于粒子濾波的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的估計(jì)誤差下限的期望。實(shí)驗(yàn)表明,與DNR定位算法相比,PF_UWSN定位算法在定位精度上有很大程度的提高。(2)在一種有效的大規(guī)模水聲傳感器網(wǎng)路定位算法(簡(jiǎn)稱ELSL算法)基礎(chǔ)上,借鑒高權(quán)重思想,提出基于加權(quán)的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)(簡(jiǎn)稱WUWSN算法)。與ELSL算法相比,WUWSN