基于事件触发的无线传感器网络动态分簇

针对由目标事件激发的无线传感器网络动态分簇问题,提出了一种动态分簇协议。着重研究了簇头竞选,成员招募和簇重组等关键环节,在簇头竞选机制中,提出了一种综合考虑了节点接收信号强度,剩余能量以及与汇聚节点的距离等因素的竞选方案。在簇成员招募阶段,提出了一种基于任务需求的自适应簇范围划分方法,约束了簇的规模,降低了簇内通信的能耗。仿真结果表明：该协议能够有效地节省节点能量,延长网络寿命,尤其适用于汇聚节点距离网络较远的情况。     

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。     

利用Mehra自适应卡尔滤波进行船舶目标跟踪

基于无线传感网络的目标跟踪技术在航海中应用越来越多,卡尔曼滤波是目标跟踪系统中求解非线性最优解的主流技术。卡尔曼滤波算法通过传感网络中的定位值进行预测-修正-调整的自适应反馈调整,能动态的调整跟踪精度。随着无线传感器的采集数据的增加及部署密度的增强,传统的最小二乘法算法已经不能适应船舶目标跟踪。本文分析基于无线传感网络目标跟踪模型,在此基础上设计基于Mehra卡尔曼滤波的移动目标跟踪算法。     

船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法

为了解决传统船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法准确性与适应度低的缺陷,提出船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法研究。为了简化信息节点寻优的过程,采用相似权方法对船舶无线移动网络进行加权处理,得到信息节点强度值,以此为基础,依据结构洞理论计算信息节点重要度,以得到的信息节点重要度数据为依据,搭建信息节点寻优模型,以此为工具实现了船舶无线移动网络动态混乱信息节点的高效寻优。通过测试结果得到,与传统船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法相比较,提出的船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法极大地提升了准确性与适应度,充分说明提出的船舶无线移动网络动态混乱信息节点高效寻优算法具备更好的寻优效果。     

基于无线传感器网络的船舶动力定位系统的研究

随着海洋开发领域的扩大,对船舶航行及停泊位置精确要求越来越严,动力定位系统成为大型船舶必不可少的设备之一。船舶动力定位系统通过传感器采集自身的动力状态及周围环境数据,再通过数据融合确定所需的推进力。针对采集数据分布广、类型多样的特性,利用无线传感网络分布式结构具有较好的处理性能。本文研究大型船舶动力定位系统数学模型,在此基础上设计基于无线传感网络的数据融合处理系统,最后进行仿真。     

面向海洋监测的船舶无线传感网络节点部署方法优化

传统无线传感网络部署方法在海洋监测领域应用中,由于无线传感器数量、信号覆盖范围以及节点相关参数无法相互匹配,导致无线传感网络节点间的衔接异常,无法有效覆盖传输范围。针对上述问题本文提出面向海洋监测的船舶无线传感网络节点部署方法优化,首先通过传感分布算法,对传感网络分布位置进行模型建立分析,得到准确的无线传感器建立的位置参数;接着引入安全节点算法对分布的网络传感器信号进行交互安全计算,保证信号的稳定;最后,通过引入QDP粒子算法,对传感网络节点目标信号进行优化,最大化提升部署节点的有效利用率;并通过仿真实验证明提出方法的有效性与可行性。     

无线传感器网络在船舶自动避碰系统中的应用

全球海洋经济的迅猛发展使得运行在海洋中船只体积及密度不断增加,海洋运输中由于船舶碰撞导致的海洋事故频发。传统的海洋避碰系统是利用雷达信号探测障碍物,其精度及识别度不高,已越来越不能满足现代海航安全的保障。本文研究基于无线传感网络的AIS自动识别技术,并将AIS自动识别技术与雷达探测系统有效融合,用来设计船舶辅助避碰系统,解决传统单一导航辅助设备的精度及识别度缺点,最后实现整个系统的软件设计。     

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。     

利用无线多跳网络振动传感器实现过程监测

本文设计了一款基于无线传感技术的低功耗无线多跳网络振动传感器实现结构三轴振动的过程检测.采用高精度加速度传感器拾取振动信息,通过二阶巴特沃斯有源滤波器进行信号调理,最后通过基于Zigbee的无线传感器网络进行无线多跳网络的组建和数据的发送,进行多传感器数据融合.实验证明本设计具有良好的精度和可操作性,具有数据溯源和存储能力,能够进行连续过程检测.     

基于Retinex算法的舰船无线传感网络目标跟踪方法

为保证不同海上环境下,舰船无线传感网络目标跟踪的可靠性,提出基于Retinex算法的舰船无线传感网络目标跟踪方法.采集舰船目标图像,采用改进的Retinex算法增强舰船目标图像,提升图像细节和质量,通过无线通信方式进行图像传输,依据摄像头标定原理转换目标图像坐标为世界坐标系坐标,获取舰船目标的实际位置,完成舰船无线传感...     

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。     

在船舶动力定位系统中利用无线传感器网络进行数据融合

目前,不管从纵向还是横向上来看,人们对海洋的开发和探索都在不断加深。而船舶是目前海上作业的主要工具之一,因此,必须为其装备精确的动力定位控制系统。其主要作用是通过定位和传感器监测船舶以及海洋环境的状况。由于获取的数据量非常大,这就需要通过特殊算法对这些数据进行精简和管理,以期充分利用这些数据来提高系统的精确度和可靠性。本文结合最新的无线传感网络技术和传统的船舶动力定位控制系统技术,充分研究了数据融合方法。     

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.     

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。     

无人船无线传感网络远程遥控系统

传统无人船舶远程遥控系统,能够完成船舶的远程遥控工作,但存在遥控精度低,受环境影响因素大等问题,为此设计基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统。使用Zigbee无线高频通信频段,构建无线传感网络拓扑结构;根据无人遥控系统中节点数据指令,进行遥控命令数据解析,采用多种RREQ命令帧,实现无人船舶的安全准确控制,完成无人船舶远程遥控系统设计。实验数据表明,该无人船舶远程遥控系统比传统遥控系统航行精度提升57.83%,同时具有较强的抗环境干扰能力。     

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。