水下感測器網路定位算法研究

《水下感測器網路定位算法研究》是依託中國海洋大學，由郭忠文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：水下感測器網路定位算法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：郭忠文
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

水下感測器網路定位對於海洋監測、海洋科學研究、海洋軍事安全具有重要意義。由於水下感測器網路的不同特點，現有的陸地感測器網路定位算法不能直接套用於水下，而水下感測器網路定位算法的研究還很不完善，很多基本問題有待深入研究。本課題主要研究：(1) 分析不同頻率水聲信號衰減幅度差與傳播距離之間的關係，提出依賴於信號特徵變化的測距方法，是一種嶄新的無需額外通信代價的測距方式；（2）針對海洋環境參數變化，設計對環境自適應性的距離測算方式；（3）設計多階段的水下三維靜態定位算法，以及錨節點的部署方法；（4）設計水下感測器網路中動態節點的定位算法，研究脫離信標節點覆蓋範圍的移動節點位置信息的自修正及節點坐標置信度的動態維護；（5）研究AUV輔助的水下感測器網路三維定位算法，設計AUV合理的移動軌跡和移動速度，以最小的代價實現全網路的定位。課題的研究成果對於水下感測器網路具有重要的理論意義和實際套用價值。

結題摘要

水下感測器網路定位對於海洋監測、海洋科學研究、海洋軍事安全具有重要意義。然而水聲通信具有延遲大、傳播損失大、多途效應和都卜勒頻移效應等明顯的特點。因此，現有的陸地感測器網路定位算法不能直接套用於水下。而水下感測器網路定位算法的研究還很不完善,很多基本問題有待深入研究。課題組針對水下感測器網路定位問題展開了研究工作，主要成果包括:(1)針對海洋環境多變導致的節點漂移情況，設計基於固定錨節點的水下感測器網路定位算法;(2)針對水下感測器活動受限問題，研究活動受限三維水下感測器網路節點定位算法;(3)針對水下感測器網路定位問題，利用室內定位的思路，設計利用三軸感測器的定位算法;(4)針對水下感測器網路定位問題中的時鐘同步問題，研究水下感測器網路時鐘同步技術;（5）利用水下感測器網路定位算法，提出水下感測器網路數據回收及處理方案。在上述研究工作的基礎上，課題組在包括Ad Hoc & Sensor Wireless Networks, Computers and Electrical Engineering，IJDSN，軟體學報等學術期刊和會議共發表論文20篇，其中SCI檢索5篇次，EI檢索15篇次，申請國內專利1項。