| 题名 | 水下无线传感器网络目标定位研究 |
| 作者 | 张龙 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 导师 | 薛建彬 |
| 关键词 | DV-hop定位算法 平均跳距分层 对数正态分布 摄影测量 共线定位算法 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 随着人们对海洋丰富资源的需求不断增加和海洋探测技术的不断发展,水下无线传感器网络(Underwater Wireless Sensor Network,UWSN)在海洋探测技术领域具有无可替代的作用。UWSN是海洋观测系统的重要组成部分,利用海洋观测系统可以采集相关海洋学数据,用于监测环境污染、气候变迁和海底异常活动,此外,UWSN在军事中也起到至关重要的作用。水下无线传感器网络定位技术是UWSN实际应用中的一项关键技术,由于水下环境的多样性及水声信息传输的局限性,很多情况下无法直接使用现有的陆地无线传感器网络定位技术。因此,研究针对水下三维环境的定位算法和提高节点定位精度是亟待解决的难题。本论文在现有无线传感器网络节点定位算法的基础上主要研究了水下三维环境中的DV-Hop定位算法,此外,还提出了一种基于摄影测量原理的共线定位算法,旨在减少节点之间的信息传输,降低能耗,提高定位精度。具体研究内容如下:1.针对DV-Hop定位算法中未知节点获取平均跳距存在较大误差的问题,本文分析并验证了节点通信半径和平均跳距间存在定量的影响因子,提出了一种基于平均跳距分层处理的DV-Hop定位算法。首先,该算法依据平均跳距和通信半径之间的特定关系对所有未知节点进行按层划分,使不同层次的未知节点能够获得误差相对较小的平均跳距。其次,在估计节点位置阶段,算法在统计分析节点定位误差的基础上采用基于对数正态分布的最大似然估计法估计未知节点坐标。2.针对UWSN节点定位算法中存在水下测距技术实现难度大和未知节点获取多个信标节点位置信息时网络开销大等问题,本文提出了一种基于摄影测量的并发式共线定位算法。首先,该算法利用矢量水听器阵列获得携带水下节点方位信息的信号,然后引入细菌觅食优化算法对信源信号的波达方向DOA进行最大似然估计。在获得节点的方位估计后,算法通过判定未知节点与其周围信标节点的共线程度,进一步结合摄影测量原理对满足共线度阈值的未知节点进行坐标解算,最后将已定位的未知节点升级为信标节点进行迭代定位完成定位过程。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 60 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93802]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张龙. 水下无线传感器网络目标定位研究[D]. 2018. |
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