基于无需测距的无线传感器网络节点定位算法研究

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1、⑨硕士学位论文MASTER’STHESIS1．1无线传感器网络微电子技术、计算机技术和无线通信等技术的进步，推动了低功耗多功能传感器的快速发展，使其在微小体积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种功能。无线传感器网络(晰relessS髓S0rNetworll【S，WSN)就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域内中感知对象的信息，并发送给观察者【l】。由这些微型传感器构成的无线传感器网络引起了人们的极大关注，它将成为下一代网络的研究重点。传感

2、器、感知对象和观察者构成了传感器网络的三个要素。如果说hltemet构成了逻辑上的信息世界，改交了人与人之间的沟通方式，那么，无线传感器网络就是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起，改变人类与自然界的交互方式。人们可以通过传感器网络直接感知客观世界，从而极大地扩展现有网络的功能和人类认识世界的能力。美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展的报告中，分别将无线传感器网络列为2l世纪最有影响的2l项技术和改变世界的lO大技术之一。无线传感器网络、塑料电子学和仿生人体器官又被称为全球未来的三大高科技产业删。1．2无线传感器网络的研究进展无线

3、传感器网络的研究起步于20世纪90年代末期，从2000年起，国际上开始出现一些有关无线传感器网络发展和研究的报道【3一。特别是日本、美国以及一些欧洲国家对无线传感器网络表现出了极大的兴趣，纷纷展开了该领域的研究工作，其中美国通过国家自然科学基金委员会、国防部和各军事部门都投入巨资制定并实施无线传感器网络的研究计划。现在，在军事领域、民用领域和学术界掀起无线传感器网络的研究热潮，并已取得了一定的研究成果。1．军事领域美国国防部和各军事部门都对无线传感器网络给予了高度重视，在C4ISR(Co咖and，Con拄0l，Communication，C伽叩uti

4、ng，IntelligenCe，Sun，eillanceandReco加aissance)的基础上提出了C4ⅪSR计划，强调战场情报的感知能力、信息的⑨硕士学位论文MASTER’STHESIS综合能力和信息的利用能力，把无线传感器网络作为一个重要的研究领域，设立了～系列的军事无线传感器网络研究课题。2000年，美国国防部把SmanSensorW曲定位国防部科学技术5个尖端研究领域之一。SmartSe璐0rW-eb的基本思想是在整个作战空间中通过放置大量的传感器节点来收集和传递信息，将信息汇集到融合点后，综合成一张图片，并分发给需要该信息的作战者。Sm

5、artSensorWreb将为军队提供大覆盖面、实时、高分辨力信息的能力。2001年，美国陆军提出了“灵巧传感器网络通信"计划。该计划的目标是建设一个通用通信基础设旌，支援前方部署，将无人值守式弹药、传感器和未来战斗系统所用的机器人系统连成网络，成倍地提高单一传感器的能力，使作战指挥员能更好更快地做出决策，从而改进未来战斗系统的生存能力。，美国陆军近期又确立了“无人值守地面传感器群”项目，其主要目标是使基层部队指挥员具有在他们所希望部署传感器的任何地方灵活地部署传感器的能力。该项目是支持陆军“更广阔视野”的3个项目之一。美国陆军最近还确立了“战场环境

6、侦察与监视系统"项目。该系统是一个智能化传感器网络，可以更为详尽、准确地探测到精确信息，如一些特殊地形地域的特种信息(登陆作战中敌方岸滩的详实地理特征信息，从林地带的地面坚硬度、干湿度)等，为更准确地制定战斗行动方案提供情报依据。该系统由散布型微传感器网络系统、机载和车载型侦查设备和探测设备等构成。美国海军最近也确立了“传感器组网系统"研究项目，核心部分是一套实时数据管理系统。该系统可以利用现有的通信机制对从战术级到战略级的传感器信息进行管理，该系统以现有的带宽进行通信，并可协调来自地面和空中监视传感器以及太空监视设备的信息。该系统可以部署到各级指挥

7、单位。美国海军最近研究的协同交战能力(CEC，C00pe]rativeEngagementCapabil竹)是一项革命性的技术。CEC是一个无线网络，其感知数据是原始的雷达数据，它适用于舰船或飞机战斗群携带的电脑进行感知数据的处理。每艘战船不但依靠于自己的雷达，还依靠其他战船或者装载CEC的战机来获取感知数据，利用这些数据合成图片具有很高的精度，以提高作战能力。2002年5月，美国S鲫dia国家实验室与美国能源部合作，共同研究能够尽早发现以地铁、车站等场所为目标的生化武器袭击，并及时采取防范对策的系统。该系统把检测有毒气体的化学传感器和网络技术融于一

8、体，当安装在车站的传感器一旦检测到某种有害物质，就会自动向管理中心通报，自动进行引导旅客避难的广播，2⑨硕士