水下传感器网络定位算法研究

水下传感器网络定位对于海洋监测、海洋科学研究、海洋军事安全具有重要意义。由于水下传感器网络的不同特点，现有的陆地传感器网络定位算法不能直接应用于水下，而水下传感器网络定位算法的研究还很不完善，很多基本问题有待深入研究。本课题主要研究：(1) 分析不同频率水声信号衰减幅度差与传播距离之间的关系，提出依赖于信号特征变化的测距方法，是一种崭新的无需额外通信代价的测距方式；（2）针对海洋环境参数变化，设计对环境自适应性的距离测算方式；（3）设计多阶段的水下三维静态定位算法，以及锚节点的部署方法；（4）设计水下传感器网络中动态节点的定位算法，研究脱离信标节点覆盖范围的移动节点位置信息的自修正及节点坐标置信度的动态维护；（5）研究AUV辅助的水下传感器网络三维定位算法，设计AUV合理的移动轨迹和移动速度，以最小的代价实现全网络的定位。课题的研究成果对于水下传感器网络具有重要的理论意义和实际应用价值。

水下传感器网络定位对于海洋监测、海洋科学研究、海洋军事安全具有重要意义。然而水声通信具有延迟大、传播损失大、多途效应和多普勒频移效应等明显的特点。因此，现有的陆地传感器网络定位算法不能直接应用于水下。而水下传感器网络定位算法的研究还很不完善,很多基本问题有待深入研究。课题组针对水下传感器网络定位问题展开了研究工作，主要成果包括:(1)针对海洋环境多变导致的节点漂移情况，设计基于固定锚节点的水下传感器网络定位算法;(2)针对水下传感器活动受限问题，研究活动受限三维水下传感器网络节点定位算法;(3)针对水下传感器网络定位问题，利用室内定位的思路，设计利用三轴传感器的定位算法;(4)针对水下传感器网络定位问题中的时钟同步问题，研究水下传感器网络时钟同步技术;（5）利用水下传感器网络定位算法，提出水下传感器网络数据回收及处理方案。在上述研究工作的基础上，课题组在包括Ad Hoc & Sensor Wireless Networks, Computers and Electrical Engineering，IJDSN，软件学报等学术期刊和会议共发表论文20篇，其中SCI检索5篇次，EI检索15篇次，申请国内专利1项。