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《無線傳感器網(wǎng)絡aoa定位算法與三維移動路徑規(guī)劃方法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、..、..:.成若V分類號郵。^^抑r知:恥;V詩繁.、\學號:13110842168密級:公開片^>教養(yǎng)三把弄葦'‘-’。■,':,磚'虧‘廢鐘乂緣【r心,伽I.■-‘’SlJ.-.tjI碩±學位論女玫.’今八額、武無線傳感器網(wǎng)絡AOA定位算法與S維移動'"-路徑規(guī)劃方法研巧:''’"-/1'V作者姓名:巧中華‘;馬^V^適^.辛興資若'學科、專業(yè):計典機系統(tǒng)結(jié)構研究方向:看顯感器網(wǎng)絡S__:s;林,V南戶?氣據(jù)
2、指導老師':施晚秋、徐玉^少廠V.去傷右、''''‘曰期年5月25日:20Vi;完成16山V,’護盧;i:.‘.>.v.,,麵議摩施崖鑑iM溫州大學學位論文獨創(chuàng)巧聲明本人巧重聲明:所呈交的學化泌文是我個人在導師指導下進行的柄究工巧及取得的研巧成果。盡我所巧,除了文中特別如U標汪和致謝的地方外,蛇文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研巧巧果,也不包含巧獲得溫州大學或其它教育一機巧的學位或證書而使用巧的巧料。與我同工巧的同志對本研巧所做的任何貢獻均己在泌文中作了吸確的說
3、巧并表示了謝意。論文作春簽名:曰1:如去年鄉(xiāng)月乂曰下守奇/^用巧聲明溫州大學學位論義使巧、的規(guī):本人完全了溫乂于保存、用學位化文,卻學巧有解州學關收集巧定權保留部口或機巧送交論義的復巧件和子,論文被查閱和并向國家有關電版允巧閱。本人校堀州大可罕論文的全部或部巧巧容菊入有進惜授學權將本位關數(shù)據(jù)庫論文。行檢索可擬采影、巧描等復制手巧存巧茫巧本學位本人在,用印縮或掃段導指導下完巧的蛇文,產(chǎn)巧舊屬溫乂學。師成果巧巧州保密達文在席密盾此規(guī)定。遵守'、主'舞:答:逆文巧者簽客導師容方了;巧^0
4、義:期:年月戶日期年月又曰日參日>於>5始女無線傳感器網(wǎng)絡AOA定位算法與三維移動路徑規(guī)劃方法研究摘要近年來,無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetworks,WSN)在環(huán)境監(jiān)測與保護、目標追蹤、軍事偵查等領域應用廣泛。在這些應用中,位置都是最基本的上下文信息之一。由于WSN部署的節(jié)點具有隨機性、數(shù)量大、能量有限的特點,因此,大多數(shù)定位方法都是以提高定位精度和效率、降低定位成本和功耗為目的。本文的主要工作有兩個部分,第一部分是提出了一種基于RSS二次曲線擬合的AOA算法,改進了該類定位算法的定位精度;第二
5、部分是提出了一種航空信標節(jié)點輔助三維定位移動路徑規(guī)劃方法,降低了該類定位方法的能量消耗,提高了系統(tǒng)的定位效率。許多無線定位應用通過旋轉(zhuǎn)方向天線推測無線信號的到達角度(AngleOfArrival,AOA)。但該類方法在稀疏抽樣和復雜環(huán)境中的定位精度不高。我們在方向天線波瓣曲線的還原實驗中發(fā)現(xiàn),最大接收信號強度(ReceivedSignalStrength,RSS)附近的波瓣曲線與二次曲線近似。根據(jù)這一事實,本文提出了一種基于RSS二次曲線擬合的AOA定位算法。該算法利用最大RSS附近的數(shù)據(jù)擬合出二次曲線方程,通過曲線方程的最
6、值點估測AOA。實驗結(jié)果表明:該算法能夠在稀疏抽樣和復雜環(huán)境中保持良好的定位精度;真實環(huán)境實驗的平均角度和定位誤差分別為2.5°和0.28m;相比RAL定位算法,其角度和定I位精度均提高了70%。三維定位對于相當多的WSN應用非常重要但通常復雜度與成本較高,基于移動(航空)信標輔助的三維定位是相對節(jié)約成本的一類方法。移動路徑規(guī)劃作為該方法的基礎問題,尋找最佳的移動路徑是其所面臨的挑戰(zhàn)。本文針對航空信標輔助WSN三維定位,提出了一種三維移動路徑規(guī)劃方法。該方法只需在兩個平面上對三維部署區(qū)域進行兩次相互獨立的二維掃描,是一種實現(xiàn)
7、簡單,路徑長度短的規(guī)劃方法。3DSCAN、3DDOUBLESCAN、3DHILBERT、3DCIRCLES、3DS-CURVES和3DLMAT是該方法的六種典型實現(xiàn)。各典型路徑的三維定位仿真實驗結(jié)果表明,基于該路徑規(guī)劃方法的三維移動路徑能夠滿足三維定位需要。關鍵詞:WSN,定位,AOA,RSS,路徑規(guī)劃,移動信標IIRESEARCHAOALOCATIONALGORITHMANDTHREE-DIMENSIONALPATHPLANNINGMETHODFORWIRELESSSENSORNETWORKSABSTRACTRecentl
8、y,wirelesssensornetworkshasawideapplicationsindifferentdomainsuchasenvironmentalmonitoringandprotection,targettracking,militaryreconnaissance.Inm