水下傳感網(wǎng)絡框架下的移動數(shù)據(jù)采集和傳輸技術研究.pdf

1、隨著人們對海洋科學研究和商業(yè)開發(fā)興趣的日益增加，點對點水聲通信技術的不斷進步和自主水下航行器技術的進一步發(fā)展，水下傳感網(wǎng)絡正成為海洋研究中的熱點。利用水下傳感網(wǎng)絡，快速、有效地獲取海洋環(huán)境變化的信息參數(shù)，對于開發(fā)海洋和研究海洋具有重要的應用價值。
　　本文在面向環(huán)境監(jiān)測的水下傳感網(wǎng)絡的框架下，以自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle，AUV)作為水下傳感網(wǎng)絡中的移動節(jié)點載體，研究環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和

2、網(wǎng)絡化傳輸。論文結合水聲信道的物理特性和聲信號在水中的傳播特性，建立了水下傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰肯哪Ｐ停⒃O計了基于地理位置的節(jié)能路由選擇算法。該路由針對網(wǎng)絡中不同類型的節(jié)點，分別采用航位推算算法和迭代三邊定位技術獲取節(jié)點位置信息。論文還分析了影響定位精度的各個因素，在固定節(jié)點位置信息的獲取中，對參與定位的錨節(jié)點選取進行了更為嚴格的約束，在一定程度上提高了定位的精度。論文在節(jié)能路由算法的基礎上，針對水下網(wǎng)絡需要長時間工作的特點，利用能

3、量相關的最佳傳輸距離，并綜合考慮網(wǎng)絡中節(jié)點剩余能量，設計出更加合理的路由轉發(fā)準則以延長網(wǎng)絡的生存周期。仿真結果表明，相對于之前的節(jié)能路由，該改進方案使網(wǎng)絡生存周期得到了很好的改善。
　　論文還設計并實現(xiàn)了一整套基于AUV移動節(jié)點的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)結合AUV移動平臺的特點，采用并行處理機制，提高了數(shù)據(jù)處理效率，并加強了可靠性設計，可通過水下傳感網(wǎng)絡實時上傳采集數(shù)據(jù)進而實現(xiàn)對水下環(huán)境的監(jiān)測。該系統(tǒng)的效能在千島湖湖上組網(wǎng)試驗中