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基于图刚性理论的无线传感器网络定位方法综述

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电子技术与软件工程 2013年第22期 31-33页

作者：闫新乐国防科技大学信息系统与管理学院信息系统工程重点实验室湖南省长沙市410073

无线传感器网络的可定性研究系统的回答了在测距条件下网络是否能够被定位。本文对无线传感网络定位技术的概念、算法和理论进行了综述,着重介绍了刚性理论在网络可定位性方面的基本理论,对无线传感器网络的研究具有重要意义。

关键词：无线传感器网络刚性理论定位

按刚性理论分析挟气囊的液体管道中的异常水锤

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南昌大学学报（工科版） 1999年第3期21卷 1-5页

作者：陈合爱王湘生南昌大学土木工程学院南昌330029

液体管道系统起动前常有潴留的气囊，如果突然起动这种系统则可能出现异常的压力升高－用刚性理论对其分析，可以粗略地估计异常水锤的大小－分析方法简单、实用－

关键词：刚性理论气囊水锤液体管道系统水电站

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无线传感器网络定位理论和算法

计算机研究与发展 2011年第3期48卷 353-363页

作者：王小平罗军沈昌祥国防科学技术大学计算机学院长沙410073 海军计算技术研究所北京100841

定位技术作为网络协议和应用的基础,已经成为无线传感器网络重要的支撑技术,是传感器网络研究的核心问题之一.系统地总结了近年来定位理论和算法的最新研究进展.全面阐述了定位问题的形式化定义、定位问题复杂度分析、基于刚性理论的定... 详细信息

定位技术作为网络协议和应用的基础,已经成为无线传感器网络重要的支撑技术,是传感器网络研究的核心问题之一.系统地总结了近年来定位理论和算法的最新研究进展.全面阐述了定位问题的形式化定义、定位问题复杂度分析、基于刚性理论的定位理论和定位问题可计算性研究的最新成果.通过对定位理论的研究可以更好地揭示定位技术的本质,回答很多定位技术相关的基本问题.此外,还深入分析了近年来典型的定位算法,介绍每种算法的设计思想,分析其适用范围和不足.最后给出定位理论和定位算法未来的研究方向.

关键词：无线传感器网络定位理论刚性理论定位算法计算复杂性

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刚性驱动水下传感器节点自组织布置

计算机学报 2013年第3期36卷 494-505页

作者：夏娜郑语晨杜华争徐朝农郑榕合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009 中国石油大学(北京)计算机科学与技术系北京102249 休斯顿大学计算机系休斯顿美国77204

水下传感器网络可用于海洋资源勘测、污染监测和战术监视等领域,已成为无线传感器网络的研究热点.在开放式动态的水下环境中传感器节点如何自主调整部署位置以达到高的网络覆盖度和连通性,从而保证最优的监测质量是一个关键问题.该文引... 详细信息

水下传感器网络可用于海洋资源勘测、污染监测和战术监视等领域,已成为无线传感器网络的研究热点.在开放式动态的水下环境中传感器节点如何自主调整部署位置以达到高的网络覆盖度和连通性,从而保证最优的监测质量是一个关键问题.该文引入刚性理论,定义了节点域的"刚性-覆盖值"作为水下传感器节点所处位置的评价指标,并基于此设计了刚性驱动的节点移动策略,从而构建了完整的节点自组织布置方法.理论分析和仿真实验结果表明该水下传感器节点自组织布置方法可以使网络演化出优良的覆盖度和连通性,并且具有分布式可实现、收敛速度快、鲁棒性强的优点.

关键词：水下传感器网络刚性理论覆盖度连通性群智能水流场

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克服不可定节点影响的区分定位方法研究

仪器仪表学报 2012年第7期33卷 1579-1587页

作者：汪晗齐望东王坤解放军理工大学计算机系南京210007

随机布设的传感器网络难免存在一些位置无法唯一确定的节点。已经发现不可定节点与可定点一起进行定位解算会导致可定点定位精度下降。为了解决这一问题,提出区分定位(differentiated localization,DL)设想,其中可定节点进行集中定位解... 详细信息

随机布设的传感器网络难免存在一些位置无法唯一确定的节点。已经发现不可定节点与可定点一起进行定位解算会导致可定点定位精度下降。为了解决这一问题,提出区分定位(differentiated localization,DL)设想,其中可定节点进行集中定位解算而不可定节点则单独进行最小二乘估计。针对现有的可定性判断准则RR3P(redundant rigid 3 path)和RR-3P(redundantlyrigid-3 path)计算复杂度高的问题,提出基于度数的可定性判断准则3D(3 degree)。仿真分析和实验验证表明,可定性判断准则3D与RR3P和RR-3P下网络的定位性能相差无几,而计算机复杂度从O(N3)降低到O(Nlog N)。在3D准则下,区分定位策略能够使得网络的整体定位精度提高至少50%。

关键词：定位精度刚性理论节点可定性

无线传感器网络中基于刚性的移动锚节点路径规划

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电子与信息学报 2011年第10期33卷 2353-2357页

作者：汪晗齐望东王坤解放军理工大学计算机系南京210007

在移动锚节点辅助定位中,锚节点通常沿着预设轨迹扫描或采用随机方式移动,当节点分布不均匀、待定位区域形状复杂时,存在锚节点冗余移动、位置冗余广播及定位性能难以确保等问题。该文提出了利用网络拓扑信息进行移动路径规划的新思路,... 详细信息

在移动锚节点辅助定位中,锚节点通常沿着预设轨迹扫描或采用随机方式移动,当节点分布不均匀、待定位区域形状复杂时,存在锚节点冗余移动、位置冗余广播及定位性能难以确保等问题。该文提出了利用网络拓扑信息进行移动路径规划的新思路,首先利用刚性理论将网络划分为多个唯一可定位的单元,之后寻找一条遍历各单元的最短路径作为锚节点的移动轨迹,锚节点沿着该轨迹移动、依次定位各单元。大规模仿真结果表明,该策略可以有效避免锚节点的冗余移动和位置广播,灵巧适应各种布设情形,与经典的扫描式路径相比,大大降低了路径长度和位置数目。

关键词：无线传感器网络网络定位移动锚节点刚性理论路径规划

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无线传感网络中节点可定位性问题研究

无线传感网络中节点可定位性问题研究

作者：陈利泉东南大学

学位级别：硕士

近年来,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)作为一种综合了多种信息技术的交叉学科,在国内外引起了学者的极大关注和研究兴趣,也逐渐在工业、农业、军事、环境监测等领域取得了广泛应用。在许多应用中,节点的位置信息都是至... 详细信息

近年来,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)作为一种综合了多种信息技术的交叉学科,在国内外引起了学者的极大关注和研究兴趣,也逐渐在工业、农业、军事、环境监测等领域取得了广泛应用。在许多应用中,节点的位置信息都是至关重要的,因此定位技术也是WSN不可或缺一项的基础支撑。但在实际部署传感器网络中由于环境影响以及节点自身资源有限,网络节点并非总是可以实现定位的,在通常情况下只有大约70%-80%的节点可以通过定位算法确定自身坐标,而且在一些节点稀疏的网络中可定位比率甚至不足50%。因此检测网络中节点的可定位性也成为定位算法能够顺利执行的一项前提,对于网络与节点可定位性条件研究具有重要的实际意义。本文主要研究基于测距的分布式无线传感器网络节点可定位性检测算法。研究内容包括:(1)综述并分析了无线传感器网络中网络与节点可定位性问题的理论基础。在图的刚性理论框架下,描述并分析了已有文献中给出的网络可定位性与节点可定位性相关结论,以及相关的可定位性判定算法原理,为后续本文算法的设计奠定了理论基础。(2)本文研究了已有文献中Wheel算法存在的不足之处,并利用网络分簇化思想提出了一种可定位节点识别率更高的算法Cluster-Wheel。该算法利用分簇协议构建网络中的全局刚性子图,采用退避定时策略减少冗余的计算开销,能够有效地将网络节点划分成若干个全局刚性的分簇结构。此外本文利用刚性扩展原理,设计了对于孤立节点的入簇算法,同时对边界节点数量满足刚性扩展的分簇进行了融合处理。最终通过大量的仿真实验证明了算法能够提高可定位节点的识别率,由其在锚节点稀疏的网络中更具有优势,并且分析了各种网络参数对算法性能的影响。(3)本文还跟进了关于无线传感器网络室内构图(Indoor Mapping)中的可定位性问题。在引入虚拟节点概念的基础上,将室内反射墙的可定位性转换为这些衍生节点的可定位性检测,同时本文定义了虚拟邻居节点加入分簇过程的信息交换,利用直接视距(Line-of-Sight,LOS)与单反射路径(Single-bounce Reflection,SBR)来构造网络分簇。通过扩展Cluster-Wheel算法设计,能够同时检测节点与反射墙面的可定位性。最后通过仿真验证了给出的判定算法在各种网络参数下都能有效地检测节点与反射墙的可定位性,并分析了这些网络参数对于可定位比率的影响。

关键词：无线传感器网络定位算法可定位性分簇网络刚性理论

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刚性驱动水下传感器节点自组织布置

刚性驱动水下传感器节点自组织布置

作者：郑语晨合肥工业大学

学位级别：硕士

水下传感器网络(Underwater Sensor Networks, UWSNs)是由具有声学通信与计算能力的水下传感器节点，利用节点的自组织能力，自动构成的水下监测网络系统。由于可广泛地应用于海洋资源勘测、污染物监测和战术监视等领域，UWSNs已成为无... 详细信息

水下传感器网络(Underwater Sensor Networks, UWSNs)是由具有声学通信与计算能力的水下传感器节点，利用节点的自组织能力，自动构成的水下监测网络系统。由于可广泛地应用于海洋资源勘测、污染物监测和战术监视等领域，UWSNs已成为无线传感器网络方向研究的热点。近年来，UWSNs研究已涉及节点布置和组网、定位跟踪、路由协议等方面，其中水下传感器节点布置不仅决定了网络的监测质量，而且也是组网、路由协议和其它应用的基础，因此研究该问题具有非常重要的意义。水下传感器节点布置与陆地传感器节点布置相比具有特殊性：水下环境复杂多变，动态性强，传感器节点相对稀疏，且可移动性好。因此，如何根据水下环境的动态变化自主调节水下节点的部署位置，达到并维持网络的“覆盖度”和“连通性”，从而保证最优的监测质量是急需解决的关键问题。本文研究的水下传感器节点布置的内容和创新点如下：（1）研究了三维水下传感器节点布置问题。算法引入刚性理论，定义了一种新的水下传感器节点综合评价指标——节点域的“刚性-覆盖值”，用来反映水下传感器网络节点的位置性能。（2）研究了节点的水下移动策略。受群智能（Swarm Intelligence)理论的启发，设计了一种基于刚性评价的水下传感器节点协同移动策略。通过模拟群智能体的行为，结合节点域的“刚性-覆盖值”，实现了所有节点独立、周期地计算最优性能位置。（3）对算法进行了静态环境实验和动态环境实验。动态实验中，引入水流场以验证算法的实际有效性。仿真实验结果表明该水下传感器节点自组织布置方法可以使网络演化出优良的覆盖度和连通性，并且具有分布式可实现、收敛速度快、鲁棒性强的优点。

关键词：水下传感器网络刚性理论覆盖度连通性群智能水流场

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基于水轮机内特性的过渡过程计算

吉林水利 2008年第4期 31-35,38页

作者：李卫县孙美凤华北水利水电学院河南郑州450001

本文从基于水轮机内特性的过渡过程计算理论出发,根据具体情况选用不同的刚性计算理论或弹性计算理论,选用VC++计算机编程语言,实现了在Windows界面下的参数输入,具有良好的人机交互形式,使复杂的参数输入和计算过程变得简单易行。

关键词：水击压力内特性法弹性理论刚性理论 VC++程序实现界面化参数输入