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基于WSN的远程打击评估系统研究

作　者: 贺鹏彬
导　师: 梁建武
学　校: 中南大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 无线传感器网络北斗卫星导航系统定位算法路由算法通信协议
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
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内容摘要

在现代信息化作战中,远程火力精确打击是重要手段。在我军的远程火力体系中以惯性制导弹道导弹为主,属于“发射出去不用管”的武器。导弹命中情况和打击效果检验一般是通过侦察机和无人机飞临目标区域侦察完成,而这些手段并不可靠,成本高、风险大、周期长,不利于瞬息变幻的信息化战场。如果能缩短打击效果的信息反馈时间,指挥员就能更快的做出下一步决策,就能极大提高战斗效率,取得更大的战果。本文设计的系统,实际上就是一个无线传感器网络系统,并依托北斗卫星导航系统完成定位和信息传输,能够即时反馈目标毁伤数据。该系统能够通过随导弹抛撒到目标区域的无线传感器节点采集毁伤数据,并通过卫星转发至后台。通过分析数据得知导弹命中率和预期毁伤效果。这将使我军指挥员在瞬息万变的信息化战场上能及时准确掌握目标信息,快速做出反应,迅速做出判断并制定下一步决策,推动作战进程向利我方向发展。论文首先介绍了无线传感器网络和北斗卫星导航系统在军事领域的发展状况和应用情况,提出了系统应具备的功能和构建系统的关键技术。在此基础上,本文重点研究基于WSN和北斗卫星导航系统的远程火力打击评估系统的设计方案。并根据适应战场恶劣条件的需要,分别设计了结合北斗卫星和WSN的精确定位算法,具有较好容错性、可靠性的路由算法,以及WSN网内节点之间和节点与卫星之间的通信协议。图25幅,参考文献31篇。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-13
  1.1 课题背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究进展  10-11
  1.3 论文的主要工作及研究成果  11-12
  1.4 论文内容与结构  12-13
2 远程打击评估系统的机理  13-34
  2.1 系统总体分析  13-14
  2.2 路由协议  14-20
    2.2.1 可靠路由协议  14-18
    2.2.2 基于蚁群算法的多约束QOS路由协议  18-20
  2.3 定位技术  20-28
    2.3.1 卫星定位技术  20-21
    2.3.2 节点定位技术  21-28
  2.4 通信协议和介质访问协议  28-33
    2.4.1 北斗长报文通信协议  28-31
    2.4.2 介质访问控制协议  31-33
  2.5 本章小结  33-34
3 远程打击评估系统设计方案  34-44
  3.1 系统概述  34
  3.2 系统组成  34
  3.3 系统功能及工作流程  34-36
    3.3.1 系统功能  34-35
    3.3.2 系统工作流程  35-36
  3.4 网络结构  36-38
    3.4.1 拓扑结构  36
    3.4.2 网络协议栈  36-38
  3.5 节点设计方案  38-40
    3.5.1 主节点设计方案  38-39
    3.5.2 子节点设计方案  39-40
  3.6 算法分析  40-43
    3.6.1 路由算法分析  40-42
    3.6.2 节点定位算法分析  42-43
  3.7 后方数据处理平台  43
  3.8 本章小结  43-44
4 路由算法和定位算法的仿真实验  44-51
  4.1 路由算法仿真实验  44-47
  4.2 ADLA定位算法仿真实验  47-50
    4.2.1 定位误差与锚节点密度之间的关系  47-48
    4.2.2 定位误差与锚节点覆盖半径之间的关系  48-49
    4.2.3 定位算法的通信开销  49-50
  4.3 本章小结  50-51
5 总结与展望  51-53
  5.1 总结  51-52
  5.2 展望  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间主要研究成果  56-57
致谢  57

基于WSN的远程打击评估系统研究

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