[发明专利]一种固定深度水下传感器网络的水下节点位置预测方法

摘要

本发明公开了一种固定深度水下传感器网络的水下节点位置预测方法，该方法适用于节点深度固定的三维水下传感器网络。其中，水面的移动sink通过卫星定位系统进行定位，计算水流速度与偏移角度，并将这些信息周期性广播至浮标节点，浮标节点再次将该信息转发至水中节点；水中节点使用埃克曼漂流模型，计算所处深度的水流速度与偏移角度，最终计算得出漂流的位移，以此预测位置信息。相比常规基于测距的水下定位方法，该方法可减少浮标节点的位置信息广播行为，减少能源损耗。

主权项

1.一种固定深度水下传感器网络的水下节点位置预测方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1：网络模型，移动sink游走于水面，水下节点部署在水下三维环境中，包含水中节点和水面浮标节点，其中，移动sink配备卫星定位系统和电磁波无线通信设备；水面浮标节点配备卫星定位系统、电磁波无线通信设备和水声通信设备；水中节点配备水声通信设备；水面浮标节点和水中节点已知初始位置，以不同深度锚定在海底，配有深度调节装置，水中节点采集水下数据，通过水声通信传输至浮标节点，浮标节点通过电磁波无线通信设备转发至移动sink；步骤2：水流信息广播，移动sink定时获取卫星定位系统信号并计算水面的水流速度和水流偏移角度，通过电磁波无线通信设备广播至水面浮标节点，水面浮标节点将该信息通过水声通信广播至水中节点；步骤3：水中节点的位置预测，水中节点根据接收到的水面浮标节点传送的水面的水流速度和水流偏移角度信息，结合埃克曼漂流模型计算水中节点所处深度的水流速度和水流偏移角度，以此计算出水中节点的运动位移,并结合水中节点前一次的定位坐标测得当前位置。