基于神经网络的接近觉目标定位方法研究

针对水下声传感器的多目标定位问题,根据水下超声传播与反射原理研制了一种新型接近觉传感器。详细介绍了水下接近觉的工作原理及组成,并对基于此传感器的多目标定位进行了仿真研究;与目前国内外所采用的几何相交定位技术不同,所采用的BP神经网络定位方法突破了目前方法中定位目标数目的限制,通过区域定位和角度精确定位的两类仿真实验表明了所采用方法的有效性及定位精度。     

水下目标跟踪定位用接近觉传感器

利用超声水下的传播与反射的性质,以MSP430为控制器、配以收发一体化的探头与控制电路,研制了一种新型水下跟踪定位用接近觉传感器,实验表明：该传感器具有体积小、低功耗、实时性好等特点,适用于水下作业,如机械手的目标跟踪定位。     

机器人超声接近觉传感器的研究

根据机器人超声接近觉的实际要求选择了超声探头,研制了相应的模拟控制电路和数字控制电路,并根据机器人控制系统结构的需要设计了相应的信号采集电路部分,对机器人超声接近觉传感器进行了某些研究.进行的校准后所作的性能测试已经表明,该接近觉传感器可以满足机械手控制的实际需要。     

基于WSN的多声源目标定位算法

目标定位技术是无线传感器网络应用研究的一个重要领域,如何在传感器节点随机分布下,利用无源探测技术,对同时进入探测区域的多个目标进行实时的精确定位是目标定位的一个难点。基于声源能量衰减模型在最大似然算法的基础上,利用高斯—牛顿迭代算法解决了这个问题。通过对多个声源目标的仿真试验,结果表明,该算法实现了对多目标的精确定位,具有一定的实用价值。     

基于超声波传感器多目标定位系统

设计和制作了一种用于导盲系统的定位多个障碍物位置的超声波传感器阵列装置,它只需要一个探测周期,就可以实现对单目标和多目标的准确定位,比传统的多超声系统具有更高的探测效率.在超声波测距系统中,精确地确定电路系统的延时参数是提高测距精度的关键,本文应用最小二乘的数学方法可以精确地获得超声波信号在电路中的传播时间,有效地提高系统测距精度,在导盲定位系统中得到了成功的应用.利用几何学的定位方法融合被修正的距离数据,实现了对目标点的准确定位.通过数据关联来区分多个目标.     

基于矢量建模的AUV水下目标探测仿真方法研究

采用矢量建模与虚拟仿真技术,模拟自主水下机器人(Autonomous Underwater vehicle,AUV)环境感知功能,对目标探测传感器视域及目标特征进行矢量建模。根据目标探测传感器的特征参数,利用边界矢量点描述目标探测的视域范围。以三维地理信息系统理论为基础,采用基于面向对象数据模型和基于表面三角剖分的方法来构建水下目标的三维空间数据模型。以三角形的空间拓扑关系为基础,分析了任意两实体的空间拓扑关系,并将其用于水下未知目标探测。通过水下目标的建模实例和探测仿真实例验证了建模与目标探测方法的正确性和可行性。     

被动声传感器网时延概率定位算法

声传感器测量目标发出的声波信号存在纯方位量测、时延较大的特点,通过对多个声传感器组网,可以实现对目标的定位和时延校准处理.提出了一种被动声传感器网时延概率定位的综合处理算法.首先,对多个传感器量测数据进行动态选择,选出测向线交角更接近90°的两个传感器量测数据进行交叉定位,获得目标初始位置;其次,进行时延校准处理,并重新确定测向线交角更接近90°的两个传感器量测数据进行交叉定位.获得新的目标初始位置估计;最后,利用概率定位对新的初始位置进行概率修正,进而获得目标较为准确的位置估计,形成航迹.仿真结果表明,此算法具有计算量小,实时性强,定位精度高的特点.     

基于多AUV协作的稀疏水下传感网定位技术研究

如何在稀疏部署的水下传感器网络中实现传感器节点的高效定位是一个研究热点.提出了一种基于多个移动AUV协作的水下传感器网络内节点定位机制,利用AUV的精确自导航功能实现对网内未知位置节点的定位协助.提出的协作定位算法扩展了水下传感器网络的网内节点位置迭代估计方法,将信标节点和多AUV联合作为定位参考点,然后推导了基于最小二乘法的定位估计方程.仿真结果验证了该方法可以在定位节点比例、归一化定位误差和平均置信度等几个方面提高定位性能.     

三电极平面电容传感器对材料损伤的探测

通过ANSYS软件分析非金属材料厚度和介电常数分布不均匀对电容量的影响以及三电极平面电容传感器探头水平方向的有效探测范围.针对非金属材料表面下的异常或者损伤的检测,提出了一种结构简单、操作方便的三电极平面电容传感器检测法,并对非金属材料表面下的异常或者损伤进行探测定位.通过对损伤区的分析得出了一定传感器探头尺寸水平方向...     

基于多AUV间任务协作的水下多目标探测路径规划

利用自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)对水下多目标进行协同探测是目前海洋技术领域的研究热点.主要研究在水下三维区间内的多AUV任务分配与协作探测路径规划机制,建立了以每个AUV能量耗费与能耗均衡为约束条件的水下三维空间中的多旅行商MTSP(Multiple Traveling Salesman Problem)问题模型,利用遗传算法GA(Genetic Algorithm)对该NP-Complete问题进行启发式求解,同时设计了考虑巡航总路径及访问目标数的适应度函数以提高多AUV间的能耗均衡性,实现多个AUV对多个水下目标的优化协同探测.最后本文利用MATLAB R2014a软件对多AUV任务协作与多目标探测路径规划机制进行了仿真,仿真结果验证了本文方法能均衡多AUV多目标探测问题的能量消耗,进而提高巡航速度和生命周期.     

基于遗传算法的WSN移动信标定位及路径求取

针对无线传感器网络中使用移动信标定位问题,提出了基于遗传算法的无线传感器网络移动信标定位及路径求取方法。首先根据区域面积计算出三重覆盖所需的发射信标位置的个数,用遗传算法优化求取信标发射位置,再用流浪旅行商算法获取遍历发射位置点的最优路径,在遍历时基于加权质心算法对传感器节点定位。实验结果表明,该方法可对传感器节点进行高效定位。     

无线传感器网络中基于有效三角形判定的改进APIT定位方法

在无线传感器网络中,节点自定位是网络的基本功能,是定位跟踪的前提。基于近似三角形内点测试（APIT）的自定位算法在定位过程中计算量大,耗能较高。针对上述问题,提出了一种利用分离定理和面积法排除无效三角形的方法,该方法在保证一定定位精度的基础上,降低了APIT的次数和传感器的通信量,延长了无线传感器网络的使用寿命。     

基于残差修正法的无线传感器网络定位技术

测距定位是无线传感器网络节点定位中一种常见的方法。然而距离测量往往容易出现错误,导致潜在的大量非高斯误差的测量数据,最终会导致不精确的定位结果。通过分析非线性最小平方残差定位时,测距误差与残差的分布关系,一种坏测距误差的误差估计方法在本文中被提出。采用估计出的测距误差,修正了非线性最小平方残差值,提高了定位精度。仿真实验表明,该算法能有效估计出坏测距误差,并改进了定位效果。     

基于非凸约束信息的传感器网络节点定位方法

节点定位是无线传感器网络中的关键性问题,大多数定位方法无法评估每个节点的定位精度。该文提出一种无需测距的定位算法,将传感器节点的真实位置限定于一个区域中,使用该区域的面积评估传感器节点的位置精确度,利用网络中的非凸约束提高定位精度。仿真结果表明,在使用非凸约束的情况下,对于节点总数为250,20%为已知位置节点的传感器网络来说,90%的节点能较好地被定位。     

基于Tikhonov正则化的WSN多边定位算法研究

节点定位是无线传感器网络实现监测和跟踪的一个重要前提.针对多边定位中的不适定问题.提出了一种基于Tikhonov正则化方法的定位算法,研究了定位模型的建立、正则化参数的选取方法以及最优定位参考点数的选取等问题.实验结果表明本算法与典型的极大似然估计法相比,较大幅度地提高了定位精度,当a值选取600,采用5个参考节点时,定位精度可达到1米.     

动态无线传感器反应网络事件驱动定位算法

动态无线传感器反应网络（WSANs）是传统无线传感器网络（WSNs）的衍生物,是由大量资源受限的传感器节点和少量资源不受限的反应节点组成的动态网络,采用无线通信的方式进行通信,具有很强的实用性和应用前景。在充分分析动态WSNs特点的基础上,提出了一种基于接收信号强度指示（RSSI）测距的分布式事件驱动定位算法,并利用OPNET网络仿真软件对所设计的算法进行了仿真验证,结果表明：所设计算法具有较高的定位精度和能效性。     

基于蝙蝠算法的无线传感器网络节点定位

节点定位是无线传感器网络的关键技术,针对最小二乘算法节点定位的不足,为了提高无线传感器网络节点定位精度,提出一种基于蝙蝠算法的传感器节点定位方法。首先将无线传感器节点定位问题转换成一个多约束优化问题,然后采用局部和全局搜索能力强的蝙蝠算法对其进行求解,最后在Matlab 2012平台上对定位性能进行仿真测试。结果表明,相对于其他节点定位方法,该方法提高了传感器节点的定位精度和定位效率。     

基于GPSO-DVHop的传感器节点定位方法

为了减少无线传感器网络节点的定位误差,提出一种分群粒子群优化（GPSO）算法修正DV-Hop误差的传感器节点定位方法（GPSO-DVHop）。提出一种节点距离修正值策略,减少未知节点与锚节点间距离的估计误差,采用GPSO算法修正DV-Hop的节点定位误差,最后在Matlab 2012平台上对算法性能仿真分析。相对于对比传感器定位方法,GPSO-DVHop提高了传感器节点定位精度,仿真结果验证了GPSO-DVHop的有效性。