基于优化传感器网络的大范围水下定位方法的研究

本研究将陆地领域新兴的无线传感器网络技术引入水下定位领域，通过理论分析、计算机仿真和水池实验等手段进行海面扰动环境下海面节点对水下移动目标定位的方法研究。通过建立大范围水下定位方法的数学模型，探索干扰环境下传感器节点阵最优拓扑结构问题。在此基础上，进行海面节点多传感器信息融合、聚类及最优传感器信息重构的方法研究，并进一步分析计算节点位置误差、声线变化、多普勒现象等海洋特性对系统精度的影响。通过计算机仿真实验、陆地实验、水池实验以及海上试验验证检验、优化数学模型。本研究对阐明传感器网络技术应用于水下定位领域时的主要影响因素，揭示大范围水下定位系统的基本特性具有重要的意义。为AUV在数百、数千km的大范围、复杂海域内的连续潜航作业提供新的定位思路，为今后AUV技术在更为广泛的海洋调查领域应用奠定技术基础，对推进AUV技术实用化发展的步伐具有关键作用。

本研究将陆地领域新兴的无线传感器网络技术引入水下定位领域，通过理论分析、计算机仿真和水池实验等手段进行海面扰动环境下海面节点对水下移动目标定位的方法研究。通过建立大范围水下定位方法的数学模型，探索干扰环境下传感器节点阵最优拓扑结构问题。在此基础上，进行海面节点多传感器信息融合、聚类及最优传感器信息重构的方法研究，并进一步分析计算节点位置误差、声线变化、多普勒频移等现象对系统精度的影响。本研究阐明了传感器网络技术应用于水下定位时的主要影响因素，揭示大范围水下定位系统的基本特性具有重要的意义。为AUV在数百、数千km的大范围、复杂海域内的连续潜航作业提供新的定位思路，为今后AUV技术在更为广泛的海洋调查领域应用奠定了技术基础，对推进AUV技术实用化发展的步伐具有关键作用。