基于AUV的UWSN定位技術(shù)的研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)得到了蓬勃發(fā)展。由于地球水域資源豐富以及研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)受到更為普遍的關(guān)注。水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有通信能力有限、部署隨機(jī)、傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限等特點(diǎn)，這與地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)相同。與地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)不同的是：無線電信號(hào)在水下易產(chǎn)生反射、折射、衍射等現(xiàn)象，無線電通信方式不能在水下工作，因此GPS無法應(yīng)用于水下，這給水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)。
　　定位技術(shù)

2、是傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和應(yīng)用的基礎(chǔ)，不僅可以協(xié)助實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖詣?dòng)配置，還為路由技術(shù)、拓?fù)淇刂坪湍繕?biāo)追蹤等提供支撐。因此，本文在分析現(xiàn)有的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)定位協(xié)議的基礎(chǔ)上，基于水下節(jié)點(diǎn)定位誤差較大的現(xiàn)狀，分別提出了基于信標(biāo)篩選和基于AUV(Autonomous Underwater Vehicle)協(xié)助的定位算法，算法根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)從信標(biāo)節(jié)點(diǎn)所接收到的RSSI值設(shè)置權(quán)重，根據(jù)權(quán)重篩選出合適的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，以提高節(jié)點(diǎn)的定位精度，

3、同時(shí)引入AUV協(xié)助水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定位，根據(jù)未知節(jié)點(diǎn)周圍信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的分布以及信標(biāo)節(jié)點(diǎn)距離未知節(jié)點(diǎn)的距離來估算該未知節(jié)點(diǎn)的定位精度，篩選出定位精度較低的部分節(jié)點(diǎn)，然后利用AUV輔助這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行二次定位，從而有效提高節(jié)點(diǎn)定位精度，降低節(jié)點(diǎn)的計(jì)算量和通信量。
　　本文對(duì)以上算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和理論分析，結(jié)果表明本文提出的定位算法能有效提高節(jié)點(diǎn)定位精度。最后本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了面向水環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原型系統(tǒng)，對(duì)算法