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无线传感器网络与差分GPS在遥测遥控航标系统中的应用
| 论文题名： | 无线传感器网络与差分GPS在遥测遥控航标系统中的应用 |
| 关键词： | 无线传感器;网络节点;差分定位;遥测遥控系统;航标系统;定位精度;普通节点;硬件配置;航标监控系统;信号节点;航道;信标节点;精度实验;硬件设计;定位方法;成本;通信模块;标的;终端;硬件和软件 |
| 摘要： | 本文针对山区航道遥测遥控系统航标公网信号弱、卫星定位信号差进行了系统研究，初步提出通过低成本的无线传感器网络来实现盲区信号的通信传递和网络定位。出于航标定位精度的考虑，无线传感器网络信标节点定位精度高时，普通节点在获得相同定位精度条件下硬件配置要求不高；反之，无线传感器网络信号节点定位精度不高时，普通节点要获得相同的定位精度，则相对而言硬件要高于原下降程度的配置要求。后者因普通节点数量较多造成成本在整体上的大幅增加，因此，我们考虑信标节点差分定位。 本解决方案为无线传感器网络加差分定位的航标监控系统，设计了基于无线传感器网络的遥测遥控航标终端，包括软件和硬件的设计，在已有的基础上增加了一个和无线传感器网络节点交互信息的通信模块CC2420。设计了无线传感器网络的节点模块实现，以低功耗高性能的要求进行硬件设计，在探讨无线传感器网络的节点定位方法和各定位方法在硬件配置、功耗对比、成本因素和节点实现难易程度的基础上，选择了RSSI定位进行精度实验。同时，对伪距差分系统给出了硬件和软件的实现，并在广东省航道局现有遥测遥控航标系统上进行了航标终端GPS定位精度实验和基于无线传感器网络的遥测遥控航标定位实验，实验结果与预期相符，定位精度可满足航道航标的一般要求，具有重要的参考价值。 无线传感器网络在通信和定位方面用于遥测遥控航标监控在国内尚无相关的研究，是国内无线传感器网络试验应用面积最大的平台，该系统非常适合用于三峡航道航标的监控，并具有广阔的监控应用前景。初步试验条件下，可实现公网信号较差的航道航标的监控，定位精度可达23米，具有定位精度高，监控可靠，工作环境恶劣，无人值守，成本低等诸多优点。 |
| 作者： | 张福兴 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 魏武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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