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水下无线传感器网络定位算法综述
陈连顺
（中国人民解放军91404部队，河北秦皇岛066000)
算法分析
摘要：随着开发海洋资源热潮的兴起和陆地无线传感器网络研究的迅建发展，水下无线传感器网络的研究已经成为新的研究热点。在水下无线传感器网络技术中,定位技术作为重要组成部分之一扮演者十分重要的角色。本文以水下无线传感器网络节点的可移动性为切入点，从固定定位算法、移动定住算法以及混合定位算法三个类型介绍了儿种典型的定算法，最后，文章还对水下无线传感器网络定住算法的研究方向进行了总结和展望。
关键词：水下无线传感器网络；定位算法；定位技术
中图分类号：TP212.9 1引言
文献标识码：A
地球表面大约70%的面积被海洋覆盖，水压，洋流等不确定海洋环境严重限制了人类对海洋信息收集与获取，随着科学技术的不断发展，对海洋资源的开发与利用目益成为现代世界各国的焦点。水下无线传感器网络随之成为研究的热点，并在环境监测、灾难预报、资源开发以及军事情报获取等各个方面得到广泛应用。在很多应用中，监测数据需要结合其所在的地理位置信息才具有实际意义，因此水下无线传感器网络定位技术成为一个取待解决的重要间题，
2水下无线传感器网络定位算法及分类
根据未知节点在哪里确定的位置信息，定位算法分为集中式和分布式两类考虑到传感器节点的可移动性，定位算法可以分为三类：(1)静态定位算法：所有的传感器节点固定放置在固定位置的水面浮标或者海底处：(2)移动定位算法：传感器节点随着洋流自由移动或者借助驱动装置如AUV(水下自主航行器)进行移动；(3)混合定位算法：移动节点和固定节点并存。这三类定位算法进一步分为集
中式定位算法和分布式定位算法。 3静态定位算法
3.1集中式定位算法
区域定位方案(AreaLocalizationScheme-ALS))。镭节点通
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图1水下定位机制定位原理
收稿日期：2017-09-12
文章编号：1007-9416(2017)09-0131-03
过发射不同功率强度的信号来定位未知节点，未知节点接收信号并记录镭节点ID和信号强度，并将记录的信息发送至汇聚节点。汇聚节点根据已知的错节点位置和其发射信号强度，利用适当的信号传插算法绘制所有以不同锚节点发射信号区分的区域内部节点分布图，最终实现未知节点定位。
概率定位方法(Probabilistic Localization Method PLM3)。 PLM分为两个步骤：首先，每两个相邻的镭节点利用基于圆环或者基于双曲线方法预测未知节点的位置；之后，利用距离测量误差的概率分布确定未知节点的最终位置。
3.2分布式定位算法
水下定位机制(Underwater Positioning SchemeUPS)45) UPS机制分为两个步聚第1步，测量到达信号的时间差，之后将时间差转换为距离差，如图1所示：由1个主错节点A发起定位过程，锚节点B和未知节点接收到信号，B收到A信号后计算出A到B的延迟然后发送坐标信号，未知节点接收到B信号之后就可以只通过自身的时钟计算出出自已到A和B的距离差。同理，锚节点C和D也采取相同的过程。在未知节点S接收到所有坐标信号后，估算信号到达时间差并将其转换为距离差，第2步，利用三边测量法定位未知节点。
水下节点定位(Underwater Sensor PositioningUSP))。适用于稀疏的三维水下无线传感器网络，网络中至少包含三个错节点，镭节点被放置在具有GPS定位功能的浮标上。在USP定位机制中，未知节点通过压力传感器感知深度，这些深度信息用来将三维的水下定位间题映射到二维平面之上。如图2中所示，未知节点 U在三维海洋环境中需要估算其位置，假定U在3个位置已知的锚
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Proiection plane
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图2水下节点定位原理
作者简介：陈连顺(1987一),男，辽宁章新人,本科，毕业于哈尔滨工程大学，助理工程师,研究方向：信息与通信工程。
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万方数据