一种新的无线传感器网络分布式节点定位方法

为了提高无线传感器网络节点定位覆盖率,抑制误差累积,在Euclidean测距的基础上,提出了一种新的分布式节点定位算法。该算法通过多跳距离测量提高定位覆盖率;设置置信因子门限值,采用组合三边测量获得坐标估计值集合,再采用加权平均的方法提高定位精度。仿真结果表明,该算法能够有效地抑制定位误差在网络内的扩散,适用于大规模的无线传感器网络节点定位。     

无线传感器网络三维节点的插值规划定位

针对无线传感器网络中传感器节点的初始位置未知的问题,提出一种基于插值和规划算法的无线传感器网络三维节点定位算法.该算法利用锚节点坐标将节点所在空间曲面建立,并利用接收信号强度指示（RSSI）值和无线信号传播模型推导出所有可通信节点间相对距离.最后,利用0-1规划在空间曲面上选出满足距离约束且与未知节点数量相同的插值节点,从而估计出未知节点的空间位置.该算法设计简单,通信开销少.仿真结果表明,该算法具有较小的节点定位误差,并具有良好的稳定性和扩展性.     

山区复杂地形的无线传感器网络节点定位算法

针对在山区地形上非测距三维基于距离向量的定位算法存在定位误差较大的问题,提出了山区复杂地形的无线传感器网络节点定位算法（NLA-MT）.该算法有效地利用了山区地形环境的特点,用局部平面拟合山区地形表面,并将三维空间定位运算降为二维平面的定位运算来进行节点定位,有效提高了节点的定位精度.不同通信半径、不同锚节点比例、不同节点总数的多角度仿真实验结果显示,NLA-MT定位算法在山区地形场景中表现良好,有效提高了无线传感器网络非测距定位算法精度.     

水下传感器网络节点设计及实现

文章提出了一种低功耗水下无线传感器网络节点的设计方案,该方案的特点是采用了"Sleep/Wake"工作模式降低节点功耗,基于软件无线电的设计思想,使节点功能有较好柔度和通用性。完成的网络节点样机结构简单、性能可靠、功耗低,并已经过水池测试验证。网络节点是水下传感器网络的核心部件,所完成的设计为水下无线传感器网络MAC协议的性能研究及验证提供了一个较为理想的平台。     

基于无线多媒体传感器网络的目标定位方法

根据无线多媒体传感器网络(WMSN)多节点合作处理的特点,提出简化定标场景的单节点和双节点目标定位方法.通过使用带颜色的辅助定标物标定特殊点位置,采用CamShift算法实现辅助标定物的颜色追踪,获得特殊点的像素坐标.利用节点监控区域特殊点的位置坐标获取摄像机的参数矩阵,通过布置2个具有平移特性的节点,获取运动目标的三维坐标.实验表明,单节点平面定位最大误差为1216 cm,双节点平面定位最大误差为1369 cm,双节点高度定位误差为3～5 cm.通过观察二维平面误差曲面,大多数节点的定位误差能够满足无线多媒体传感器网络目标跟踪的需要,算法复杂度低,实现过程简单.     

基于RSSI修正的近似三角形加权质心定位算法

节点的自身定位技术是无线传感器网络研究的核心技术,具有广泛的应用前景.针对基于RSSI测距技术的节点定位算法存在测量误差相对较大的缺陷,提出一种基于RSSI修正的近似三角形加权质心定位算法.该算法针对RSSI测距易受环境干扰,对测距数据进行高斯拟合和求均值,并以此作为节点的RSSI测量值.在此基础上,利用排序算法对测距结果进行排序,优选信标节点做三角形内点测试,最后采用加权质心定位算法来确定未知节点的坐标.仿真结果表明,改进算法改善了节点的定位精度.     

UWSNs节点运动模型及预测定位

为提高水下无线传感器网络(UWSNs)中动态节点的定位精度,降低通信能耗,提出采用节点的运动模型实现预测定位.考虑到近海监控网络中,潮汐运动是海水运动的主要成因,以粗略的近海潮汐运动模型为基础,以高斯径向基函数作为空间基函数构造节点的运动模型;利用K-medoids方法对模型中的高斯径向基函数中心进行聚类优化;提出了采用扩展卡尔曼滤波的方法实现模型系数的估计.考虑到普通节点与锚节点运动的空间相关性,设计了与到锚节点的距离相关的权重系数,以锚节点的运动模型系数估计普通节点运动模型中的系数,进而完成自身定位.对东经117.25°—132.2°,北纬24°—43.45°海域UWSNs的节点定位性能进行仿真分析,结果表明:所提出的节点预测定位方法的定位性能较高,定位覆盖度和定位精度高于SLMP方法和MP-PSO方法,平均通信能耗低于SLMP方法和MP-PSO方法.所提出的节点预测定位方法适用于大规模水下动态无线传感器网络定位.     

基于近邻算法的无线传感器网络功率控制

针对因无线传感器网络节点部署的密集性和随机性造成单一、不变的发射功率无法满足无线传感器网络能量高效的要求,提出基于近邻算法的无线传感器网络功率控制算法(NNPC).该算法中Sink节点保存整个网络拓扑结构的信息,利用多近邻算法评估节点密度,确定最优通信距离.结合Friss自由空间模型和两线地面传播模型计算当前网络最优发射功率,Sink节点广播通知节点采用最优发射功率发送数据.如果节点没有接收到广播包,那么节点采用默认的最大发射功率.仿真结果表明,基于近邻算法的网络功率控制算法能提高整个无线传感器网络的生存时间,节省网络的平均能耗.     

水下无线传感器网络自适应转发协议

针对水下传感器网络延时长、网络拓扑动态变化的问题,提出一种三维水下无线传感器网络自适应转发协议AFP(adaptive forwarding protocol)。AFP采用自适应方法获得转发概率与转发区域,让转发区域内与上一跳转发节点距离相对远,且与上一跳节点与目的节点的矢量方向相对近的节点以高概率转发分组,从而减少了转播冗余和冲突,提高了转播效率。应用NS-2仿真软件对协议的性能进行仿真,仿真结果表明:与VBF协议相比,AFP提高了分组投递率、减少了端对端延迟,证明了AFP在水下无线传感器网络环境下工作的可行性和有效性。     

RTK技术在水下地形测量中的应用--以杭州湾跨海大桥的水下地形为例

以杭州湾跨海大桥的水下地形测量为例，简要介绍了水下地形测量主流技术的基本原理和工作流程以及影响测量精度的两大关键技术：测深和定位同步以及坐标转换，并结合实际的测量数据，重点阐述了如何通过保证测深和定位同步以及坐标转换精度来保证水下地形测量的精度．     

GPS RTK技术在兰江航道水下断面测量中的应用

RTK技术在水下测量中的广泛应用,使得水下测量变得更快、更准、更方便.详细介绍了在要求较高的航道断面测量中,RTK如何配合传统测深仪进行断面测量.     

深度约束的海底控制网点坐标确定方法

为解决传统水下控制网解算中基于三维空间距离交会确定控制点坐标存在的垂直解不稳定问题,借助压力传感器提供的深度信息,提出了融合深度差的二维平差方法和附加深度的三维约束平差方法.融合深度差的二维平差方法将深度差作为已知值,将三维空间交会问题转换为二维平面交会问题,在二维平面构建平差模型,确定水下控制点坐标;附加深度的三维约束平差方法将深度作为高精度观测值和约束条件,并与空间距离方程联合解算,确定水下控制点坐标.在松花湖水域进行实验,结果表明,两种方法均将水下控制点解算精度提高了2~5倍,说明在水下控制网解算过程引入深度信息构建平差模型,有助于提高控制网点坐标三维解的稳健性和精度.     

磁偶极子模型的无线传感器网络定位方法

针对无线传感器网络定位技术,提出了一种定位锚节点的新方法。通过对磁偶极子模型的分析,得出了在二维平面上随机撒播锚节点的情况下获得锚节点绝对位置的方法。采用Matlab仿真分析了该定位方法的性能。结果表明,该方法容易实现锚节点的重新替换工作。     

基于DEM技术的水下泥沙冲淤分析

河道冲淤分析是河床演变研究的主要技术方法。以DEM（数字高程模型）作为分析工具,对河床冲淤进行分析研究,不仅提高工作效率,而且提高成果的精度。同时由于水下地形不像陆地上的悬崖、陡坎之类的地形,在构建水下DEM时,考虑泥沙水下休止角的限制,从而进一步提高了计算的精度,为河床演变分析提供了新的研究方法。结合西安市？产河橡胶坝库区的冲淤情况进行了分析。     

基于映射曲线的自适应莱维鲸鱼无线定位算法

针对多维定标（MDS-MAP）算法计算效率低且定位精度不高的问题,提出了一种基于映射曲线的自适应莱维鲸鱼无线定位（AWL-MC）算法.采用映射曲线距离分析方法对待定位节点进行粗略相对定位,以提高节点的计算效率;再通过线性变换将相对坐标转换成绝对坐标;最后采用自适应莱维飞行鲸鱼优化算法对待定位节点坐标进行全局和局部搜索寻优处理,避免产生局部最优解,提高了定位精度.仿真结果表明,AWL-MC算法相比MDS-MAP算法的定位精度改进率为66.42%,计算效率提高了52.57%,相比多维定标扩展卡尔曼滤波的定位精度改进率为57.80%,计算效率提高了66.01%.     

用虚拟摄影测量模型解算点位的空间三维坐标

这是一种采用常规测量仪器获得外业数据、而在解算点位数据的过程中,应用地面立体摄影测量原理,建立一个虚拟摄影测量模型来取得点位空间三维坐标的方法。     

基于非线性最小二乘算法的点云坐标转换研究

三维激光扫描作为测绘领域的一项高新技术,具有高效率、高精度等优点,但其获取的数据是相对于系统内部坐标系存在的．通过试验,获取某一高边坡的多站扫描数据,同时使用无协作目标全站仪测量站点和标靶的空间坐标,在MATLAB中编程,实现非线性最小二乘算法,完成了扫描坐标向空间坐标的大欧拉角转换．根据转换后两种坐标的较差,近似求取转换的点位误差．可见,该方法对坐标转换具有一定的适用性．点云数据标靶中心的精确提取和全站仪对标靶中心的精确测量是完成坐标精确转换的关键．