船舶传感器网络中节点定位算法设计

节点定位对于船舶传感器网络具有十分重要的意义,没有节点位置的信息是无用的,经典的船舶传感器网络节点定位算法—DV-hop算法存在定位误差大、速度慢等问题。为了提高船舶传感器网络节点定位结果,设计了改进DV-hop算法的船舶传感器网络节点定位算法。首先对当前船舶传感器网络节点定位算法的研究现状进行分析,找到引起DV-hop算法定位误差大、速度慢的原因,然后采用传感器网络发射信号强度得到节点之间的距离,在此基础上采用DV-hop算法进行船舶传感器网络节点定位,最后进行船舶传感器网络节点定位实验,实验结果表明,本文算法克服了当前船舶传感器网络节点定位误差大的缺陷,其船舶传感器网络节点定位精度不仅明显高于DV-hop算法,而且船舶传感器网络节点所耗费的时间更少,获得了整体效果更佳的船舶传感器网络节点结果。     

船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法研究

现有船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法存在计算量大、预测精准度差的缺陷,为此进行船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法研究。为提升无线传感器网络丢失节点预测精准度,搭建无线传感器网络节点模型,建立网络节点隶属度向量。以此为基础,依据节点运动状态特点,计算丢失节点偏转方向,以得到的丢失节点偏转方向信息为依据,采用A-USVC算法预测丢失节点位置,实现船舶机舱无线传感器网络丢失节点的预测。仿真实验结果显示,与现有船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法相比,提出的船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法极大降低了计算量,提高了预测精准度,充分说明提出的船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法具备更好的预测效果。     

船舶机电设备无线振动监测实验研究

为验证无线传感器网络及其架构在船舶舱室机电设备振动测试上应用的可行性。文章通过分析无线传感器网络的优势,对现有无线传感器振动监测节点进行改进,设计了一种适合于船舶舱室的高采样频率无线传感器节点及其振动监测系统,结合所开发的无线传感器网络监测系统讨论了传感器系统架构、监测节点以及软件的设计;以有线监测设备为测试对比对象,通过现场试验,比较研究无线传感器监测设备和有线监测设备在系统构架、数据采集、数据传输、数据精度等方面的表现,验证无线传感器监测节点在船舶舱室机电设备振动监测应用中的可行性。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

船舶无线传感器网络节点失效算法和容错控制

无线传感器网络以其自身所具备的诸多特点,在船舶中得到广泛应用。由于无线传感器网络中的节点数量比较多,如果某个节点失效,则会对整个网络的运行稳定性造成影响。导致节点失效的主要原因有能量耗尽和外界环境,在容错控制中需要将这2个原因作为考虑对象。基于此,本文从船舶无线传感器网络中的节点失效算法分析入手,论述船舶无线传感器网络节点失效的容错控制。     

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。     

基于无线传感器网络的舱室内船员位置估计算法

为保证舱室内人员的安全,提升船舶在航行过程中的管理能力,设计基于无线传感器网络的舱室内船员位置估计算法。在舱室内的固定位置放置参考节点,同时在船员身上放置定位节点,定位节点的定位请求发送给参考节点,当定位节点接收到参考节点自身坐标的信号强度时,通过接收信息强度指示定位算法测量参考节点和定位节点之间的间距,采用高斯滤波方式对测量结果进行去噪;通过三边定位算法求出定位节点具体位置,实现船舶室内船员位置估计。实验结果表明,该算法能够有效去除RSSI严重失真数据,船员实际位置估计准确,测得参考节点与定位节点之间的有效距离较长,且具有较高的穿透力和测距精度。     

一种改进的基于RSSI测距的室内三维修正定位算法

目前无线传感器网络三维空间定位算法在参考节点数量较少时,存在定位精度低、计算复杂等问题,为此,提出了一种改进的基于RSSI(Received Signal Strength Indication)测距的三维修正定位算法,利用差分修正、迭代次数、加权算法等环节对定位结果进行不断修正,并通过matlab仿真进行验证.仿真结...     

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。     

大规模船舶通信网络数据量估计数学模型构建与仿真分析

针对原有船舶通信网络数据量估计的数学模型对网络数据量展开预估时,网络节点定位估算能力较差的问题,设计大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型构建。根据设定的数学模型构建流程,采用MLCEC算法提升网络节点的预估精度,获取通信网络节点估算值。而后,在估算的节点位置设定传感器获取单一节点数据收发量,设定计算过程,对通信网络中节点数据收发量展开统计,得出船舶通信网络数据量预估值。至此,大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型构建完成。设计仿真分析环节,通过与原有数据模型相比,此数学模型对通信网络中节点位置的定位与估算精度较高。综上可知,大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型估算效果优于原有模型。     

船舶无线传感网络设计的ZigBee-GPRS技术应用

无线传感器网络是由传感器节点、数据链路、网关等组成的一种新型通信网络,无线传感器网络在船舶工业领域具有重要的应用,有助于提高船舶采集航线数据、气象水文信息、导航信息等。无线传感器网络的信号传递基于特定的通信协议,本文重点研究一种基于ZigBee协议的信号传递网络,连接传感器节点与网关、控制中心,并重点介绍了该无线传感器网络的节点设计、ZigBee-GPRS设计等内容。     

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。     

一种新型海洋监测节点定位的网络路由算法研究

随着船舶工业向着信息化、智能化方向发展,各种水下传感器网络的建设引起广泛关注。由于水下环境错综复杂,水下传感器网络的声波信号传输、网络路由设置和节点定位等都面临着挑战。本文主要针对船舶水下传感器网络的路由算法和节点定位问题,利用TOA测距方法实现监测节点的定位,并将VBF路由协议应用到无线路由网络中,提高网络鲁棒性。     

一种改进的DV-Hop算法

基于无线传感器网络中的典型range-free定位算法DV-Hop的特点,提出了一种改进策略,主要原理是用多个锚节点的平均每跳距离的平均值来代替原算法中的平均每跳距离,仿真结果表明,该算法在不需要增加节点的硬件开销的基础上提高了定位精度,是无线传感器网络中节点定位的一种实用方案.     

基于Zigbee无线通信网络和MEMS传感器的船舶振动检测网络设计

现代大型船舶上装载着大量的侦察、通信和导航等精密电子设备,这些设备保障船舶的正常运行,而船舶受到海上气象条件和自身动力因素产生不同程度的振动,这些振动会造成船舶设备的工作精度和使用寿命降低,因此,对船舶振动进行实时监控具有重要的意义。本文基于Zigbee无线通信网络和微机电系统(MEMS)无线传感器,研究和设计了一种新型船舶振动检测网络,并对该振动检测网络的节点特性和无线传感器的工作原理进行系统的介绍。     

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。     

基于无线传感器网络的船舶电力系统故障检测算法

为了解决传统故障检测算法存在的检测精度低的问题,提出了基于无线传感器网络的船舶电力系统故障检测算法。构建无线传感器网络,并利用该网络实现对船舶电力系统实时运行信号的采集。按照不同的电力系统故障类型设置故障特征,作为故障检测的数据对比标准。通过输出故障类型和故障发生位置,实现船舶电力系统的故障检测。实验结果表明,与传统检测算法对比,设计的故障检测方法得出的检测结果更加接近设置的故障数据,即设计的故障检测算法的检测精度更高。     

一种大规模水下声传感器网络定位技术

针对水下声传感器网络参考节点布设成本高、难度大所带来的问题,研究了一种基于迭代的大规模水下传感器网络定位方法,通过少量初始锚节点定位普通节点,评估定位成功节点的精度保持情况,升级定位精度高的普通节点为锚节点参与定位余下的普通节点。研究结果表明:以一定的精度损失为代价,迭代定位方法显著提高了定位覆盖率,而联合三维欧几里得距离估计的迭代方法可进一步提升定位覆盖率。     

高斯混合模型的船舶传感器网络在线定位算法研究

随着无线传感网技术在舰船中的大量使用,其定位功能也正在被充分挖掘。不同于传统的卫星定位技术,无限传感器网络的设备成本非常低廉,且组网迅速,具体功能通过软件编写可以轻松实现。本文在研究船舶定位需求的基础上,提出一种高精度的基于高斯混合模型的无线传感网在线定位模型,建立RSSI三点式定位模型。并在实验室模拟出船舶在海洋中的航行环境,采用Online-LEGMM仿真系统对此算法的定位性能进行验证,实验结果取得预期效果,该算法能够对船舶节点准确定位。     

卡尔曼滤波在船舶无线传感网络节点定位中的应用

基于无线传感网络的信号传输在海航及海上开发中的应用越来越广,无线节点定位精度对网络的通信性能有较大的影响,无线传感网络中的节点定位技术是海上通信领域研究的重要方向。RSSI是一种利用传感器节点信号强度的定位测量方法,但由于海上的噪声干扰及地形影响,其定位精确度较低,已经越来越不能适应无线传感网络节点定位精度要求。本文将卡尔曼滤波算法应用到以信号强度为观测值的节点定位中,极大地提高了定位精度。