海洋監(jiān)測無線傳感器網絡若干問題研究.pdf

1、海洋監(jiān)測無線傳感器網絡是無線傳感器網絡在海洋環(huán)境中的特殊應用，包括海面上和海面下兩部分，通過無線通信技術、控制技術和計算機技術實現(xiàn)傳感器節(jié)點之間的協(xié)同工作。本文針對海面節(jié)點二維定位問題、水下節(jié)點三維定位問題、海面節(jié)點覆蓋問題和海面目標預測跟蹤等問題進行了研究，主要概括如下:
　　針對海面節(jié)點二維定位問題，對原始DV-Hop定位算法進行了改進，給出用于海面?zhèn)鞲衅鞴?jié)點定位的IDV-Hop算法。通過對已知節(jié)點間距離精確化、修正未知節(jié)點的

2、平均每跳距離和最速下降與泰勒級數(shù)相結合的方法，降低算法時間復雜度的同時提高了節(jié)點定位精度。
　　針對水下節(jié)點三維定位問題，提出用于三維定位的加權最小二乘TOA定位算法。首先通過投影的方法，將三維定位問題轉化為二維定位問題，其次給出已知節(jié)點的選擇條件，最后綜合考慮誤差的影響，通過加權最小二乘法估計未知節(jié)點的位置，數(shù)值仿真證明本文算法可以減小三維定位誤差。
　　針對海洋監(jiān)測傳感器網絡覆蓋問題，提出受海浪隨機力約束的快速虛擬力改進

3、算法IFVF-RF。通過設置吸引區(qū)域、簡化虛擬力作用范圍，綜合分析節(jié)點合力，并根據不同水流方向節(jié)點消耗能量的不同，給出相應的移動策略，計算出新的節(jié)點位置坐標，使節(jié)點在能量消耗較少的情況下提高網絡覆蓋率。
　　針對海洋監(jiān)測傳感器網絡油膜軌跡預測、目標及跟蹤質點的定位及跟蹤問題，首先通過卡爾曼濾波方法對油膜的實際運動軌跡進行預測，其次通過半定松弛規(guī)劃方法得到目標與跟蹤質點的位置，建立了跟蹤誤差系統(tǒng)，最后通過Lyapunov方法得到通信