海上无线传感器网络中一种改进的定位算法

近年来,海洋无线传感器的定位问题成为海洋无线传感器网络领域中的研究热点之一,并在导航、防灾等众多领域得到了广泛应用。本文对TDOA、Chan定位算法、最小平方算法及其优化定位算法等进行研究,并提出一种改进的TDOA算法,以提高海上无线传感器网络定位算法的精度。通过Matlab仿真工具,对本文提出的方法进行仿真,证明该方法的有效性。     

无线传感器网络的时间同步技术

作为一项重要的共性支撑技术,时间同步技术在无线传感器网络中尚未得到很好的解决。分析现有网络时间同步技术,然后针对无线传感器网络中时间同步的要求及特性,着重探讨几种典型的无线传感器网络时间同步算法,并对各种算法进行比较分析,最后提出今后的研究方向。     

海上地理信息平台中的无线传感器网络架构设计

通信技术、微型计算机和传感器技术快速发展,无线传感器网络技术在船舶工业上逐渐应用起来。无线传感器网络具有成本低、架构简单、能耗小等优点,可以实现无人监管下的信息采集和实时监测。本文针对船舶海上地理信息的采集和监测,利用无线传感器网络技术设计船舶海上地理信息平台,并系统介绍该平台的网络架构设计和运行原理。     

基于无线传感器网络的船舶识别方法

本文总结了基于无线传感器网络的船舶识别方法,并进行可行性分析,提出基于Zig Bee的无线传感网络身份自动识别技术。理论分析表明,基于WSN的船舶识别技术具有良好的兼容性、抗干扰性和安全性,对船舶产业的发展具有很好的促进作用。     

船舶无线传感器网络设计的ZigBee-GPS技术应用

随着海上交通运输业向着智能化、信息化方向发展,船舶无线传感器网络的应用越来越频繁。无线传感器网络是将计算机技术、信息处理技术和传感器相结合的一种新兴技术,能够实现对某区域环境内目标对象的监测、定位和识别功能,并利用传感器网络的信息处理模块,对整体监控区域进行管理。近年来,海上智能交通管理技术成为了一项热门研究对象,对提高海上交通的安全,保障海洋环境等有重要的意义。本文针对船舶交通管理系统的无线传感器网络,对ZigBee无线网络技术进行了系统的介绍,并利用GPS技术和ZigBee无线网络技术对船舶无线传感器网络进行设计。     

无线传感器网络的数据库体系构想

无线传感器网络是由部署在多个监测区域的大量的智能传感器网络节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的无线网络系统。本文将无线传感器网络看作是一个分布式感知数据库,从数据库管理和处理技术的角度,对无线传感器网络面临的一系列问题自上而下的进行分析和研究。     

无线传感器网络WSN在船舶动力定位系统中的应用

船舶动力定位系统是一种船舶位置与动力控制系统,能够根据海浪、海风等外界干扰条件,协调船舶的推进系统、导航系统,自动修正船舶的当前位置,保持船舶姿态和航向的稳定,确保船舶能够按照正确的航线行驶。船舶动力定位系统的关键在于正确估计船舶的当前位置,在这种情况下,传统使用的GPS、北斗等卫星定位系统精度较低,难以实现船舶灵活、快速、高精度的调整与控制动作。本文提出一种基于无线传感器网络WSN的船舶动力定位控制模型,利用传感器网络测量外界风力、风向,结合当前船舶的行驶航向,利用数学模型估计船舶的偏移量,进而进行智能的控制。通过仿真实验表明,相比于传统方法,本文提出的方法能够以较低的实现代价,实现较高的动力定位精度,具有较高的实用价值。     

船舶实时数据系统的无线传感器网络能耗最优化研究

船舶实时数据系统是以船域网为基础的数据传输网络,对于监测船舶的航行状态、保障船舶的航行安全有着极其重要的作用。无线传感器网络是该系统的重要组成部分,因而如何实现海上无线传感器网络的能量消耗最优化,也是实现该系统的关键之一。本文研究的主要内容是:在满足实时通信时延要求的前提下,如何计算出每个传感器节点所需要的最小传输功率,并提出一种基于单跳的传输估计方法,通过该方法能够有效计算出所需的最小功率,仿真证明该方法的可行性。     

三维空间中无线传感器网络节点定位算法

节点定位技术是无线传感器网络的关键技术之一。提出一种距离无关的三维空间节点定位算法。传感器节点的硬件设计使传感器节点具有可以调节的通信半径。在保证网络连通性的前提下通过改变通信半径来提高定位的精度,达到减少误差的目的。仿真结果表明,该算法可以达到较高的定位精度,满足应用需要。     

无线传感器网络的船舶航行姿态在线校正

为了提高船舶航行姿态准确性,针对当前船舶航行姿态在线校正方法存在的错误大、实时性差等缺陷,提出了无线传感器网络的船舶航行姿态在线校正方法。首先分析船舶航行姿态在线校正原理,并采用无线传感器网络对船舶航行姿态数据进行实时采集,然后根据无线传感器网络采集数据对船舶航行姿态误差进行预测,并根据预测结果对船舶航行姿态进行在线校正,最后进行了船舶航行姿态在线校正仿真对比实验。结果表明,无线传感网络的船舶航行姿态在线校正精度高,船舶航行姿态在线校正速度快,船舶航行姿态在线校正效果明显优于其他方法,解决了当前船舶航行姿态在线校正过程存在的一些难题,具有广泛的应用前景。     

基于动态聚簇结构的无线传感网络在海上通信中的应用

无线传感网络在海上无线通信系统中的应用越来越广泛,而受到海上环境的影响,网络的能量消耗及生命周期是衡量海上无线传感网络最重要的性能参数。传统无线传感网络的数据传输在单个节点之间进行传递,效率较低,而现有的基于簇结构的无线传感网络,把传感网络中的所有传感器节点按照一定的逻辑结构进行划分,增加了系统的传输效率。本文在研究现有的无线传感网络基础上,提出一种基于动态聚簇结构的无线传感网络,并进行仿真。     

无线传感器在海上航标遥测网络中的应用

航标系统是现代大型船舶航行的重要安全保障,如何保障航标信号的准确性,及时有效管理航标信息是海上航标遥测网络研究重点,其航标信息的测量及数据传输是关键。本文设计了基于无线传感网络WSN的海上航标遥测系统和基于帧及多跳的航标信息传输网络,分析了系统延迟。最后对系统进行仿真,并给出仿真结果。     

一种基于无线传感器网络的海洋信息智能采集方法

海洋信息的实时采集是认识海洋、开发海洋资源的前提。随着物联网技术在海洋环境领域的广泛应用,海洋信息智能采集的水平得到显著提高,成为保证海洋环境监测的基础。本文在物联网的基础上,提出一种基于无线传感器的信息采集系统,利用ZigBee设备组网完成海洋信息的智能采集。着重介绍系统架构和模块组成,并针对采集节点功耗问题设计了节能方案,实现海洋环境监测系统模块化和数据实时化的目标,为未来海洋资源的系统管理和环境保护提供思路。     

Characteristics of wireless sensor network for full-scale ship application

In this study, basic experiments regarding the wireless sensor network were conducted on a 3,000-ton-class training ship as the first step in applying the ubiquitous technology to a real ship. Various application fields of the technology in terms of the provision of safety and convenience on a ship were identified through these experiments. To efficiently adopt the ubiquitous technology for ship application, it is necessary to identify the state-of-the-art ubiquitous technology and to prepare countermeasures against the harsh environment of a ship. The characteristics of the wireless sensor network were investigated on a test bed ashore as well as on a real ship before full-scale ship application. In particular, experimental results concerning communication depth, data transmission ratio, and battery consumption in a sensor node are described in detail.     

基于物联网的海上智能通信电网技术

在现代海上电力系统中,智能化通信电网技术已经成为未来船舶电力供电系统的发展方向,从而使供电网络与各个船舶电力系统底层节点建立起自动化连接。而物联网系统中的无线传感网络技术,能很好地解决物与物之间的数据采集及通信问题,适应海上智能电网中通信问题。本文在研究无线传感网络及海上智能电网模型的基础上,提出一种基于海上智能通信的物联网体系结构,最后给出整个系统的网络结构模型设计并进行了系统仿真。     

基于无线网络的舰船智慧导航系统

以实现安全精确舰船导航为目的,设计无线网络的舰船智慧导航系统。卫星和GPS接收器获取舰船位置等信息,并使用纸质海图导入功能获取电子海图,将电子海图和舰船位置信息发送到电子海图管理模块、查询统计模块和航行管理模块内,利用舰船导航模块实现舰船导航,使用电子海图管理模块和查询统计模块实现舰船运动轨迹显示、海图导出以及舰船当前位置显示等功能,采用坐标转换和墨卡托投影转换算法实现舰船导航。实验结果表明,该系统具备较好的信息接收功能,且其无线网络传输能力较好,在导航舰船时直角空间坐标转换差值较小,导航功能强。     

舰上无线传感器网络设计与应用方法研究

无线传感器网络(WSN)被广泛应用在多个领域,然而其在船舶上的应用研究却相对较少。相比于传统的应用场景,一方面船舶中封闭结构较多,会导致无线信号的衰减;另一方面海上气候条件多变,也会对无线通信产生较大干扰。本文通过研究无线传感器网络在船舶上的具体环境,提出一种舰上无线传感器网络的设计方案,通过采用Zig Bee技术,构建舰上无线传感器节点的P2P通信模式,提高舰上无线传感器网络的有效性和可靠性,并通过实验数据证明本文提出的方法具有较好的可用性。