基于北斗系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)定位算法研究

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1、東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要基于北斗系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)定位算法研究摘要隨著半導(dǎo)體技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等信息技術(shù)的快速發(fā)展，我們已經(jīng)由PC時(shí)代和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代進(jìn)入后PC時(shí)代。集成了傳感器、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和無線通信四大技術(shù)而成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一。它既是一種全新的信息獲取處理技術(shù)，又是一種新型的無基礎(chǔ)設(shè)施的無線網(wǎng)絡(luò)，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，傳送到需要這些信息的用戶。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用

2、前景，引起了學(xué)界和工業(yè)界的高度重視。本文的主要內(nèi)容就是研究基于“北斗"導(dǎo)航定位系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在未來城市作戰(zhàn)中對(duì)敵裝甲車輛目標(biāo)進(jìn)行定位的算法。如何給目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位是當(dāng)前傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的難點(diǎn)問題，這也是傳感器應(yīng)用的一個(gè)很重要的方面。隨著硬件技術(shù)的進(jìn)步，用作相對(duì)定位的傳感器器件和用作絕對(duì)定位的衛(wèi)星定位器件混合布置，采用綜合定位算法，將會(huì)比較容易地確定被測(cè)目標(biāo)的位置和信息。將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)裝上“北斗"系統(tǒng)的定位裝置，這樣就變成了“北斗"信標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在城市作戰(zhàn)中由于天氣情況、障礙物和噪聲的影響，基

3、于物理效應(yīng)進(jìn)行工作的物理傳感器，當(dāng)探測(cè)光、熱、電、聲等信號(hào)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差，很難達(dá)到應(yīng)用的要求。聲音由于其自身固有的特性，波長較長，有效的繞過障礙物進(jìn)行傳播，而且還可以根據(jù)理論公式補(bǔ)償由于風(fēng)速、溫度等外界因素對(duì)聲速造成的影響，這就決定了聲音信號(hào)在探測(cè)目標(biāo)方位上將起到主導(dǎo)作用。根據(jù)城市作戰(zhàn)定位系統(tǒng)中對(duì)敵裝甲車輛定位精度的要求以及實(shí)際的環(huán)境特點(diǎn)，本文首先介紹了“北斗”導(dǎo)航定位系統(tǒng)，然后分析幾種常用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中目1標(biāo)的定位技術(shù)，對(duì)比了各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，從中找出適合本項(xiàng)目要求的基于TDOA上估計(jì)的雙曲

4、線定位方法，并對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn)，根據(jù)實(shí)際情況采用求三角形重心的方法算出定位點(diǎn)，減小了在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中由于單個(gè)傳感器時(shí)間不同步以及外界環(huán)境因素對(duì)定位精度造成的影響。最后運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)算法進(jìn)行了仿真，證明了算法的可行性。關(guān)鍵詞：北斗系統(tǒng)；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；目標(biāo)定位；時(shí)間差；雙曲定位∥東北大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTargetLocationAlgorithmicStudyonWirelessSensorNe帆orkBasedonBei—DouSystemAbstractAlongwitllr印idde

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