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无线传感器网络是以数据为中心的一种新型的信息获取的方式,是基于现代网络、无线通讯技术以及分布式信息处理技术等发展起来的一种分布式的信息获取和处理系统,在环境监测、医疗、农业、工业控制以及军事上具有广泛的应用前景。 无线传感器网络是由具有感知、通信和计算能力的传感器节点组成,在传感器网络的应用中,传感器网络定位技术和传感器网络覆盖是传感器网络应用的主要支撑技术。传感器网络的拓扑结构反映了传感器网络的覆盖情况,同时也是传感器网络技术中的主要组成部分。本文在此基础上构建一个新的传感器网络定位框架:在刚性原理的基础上,引入模糊覆盖强度,对传感器网络拓扑进行优化,使其具有刚性,再应用刚性原理对传感器网络进行定位。本文的主要工作如下: (一)刚性原理的基础研究. 对刚性原理的基础理论进行分析研究,在平面图论的基础上平滑地过渡到传感器网络拓扑图。将完全刚性理论应用于传感器网络拓扑结构优化中。并对目前各种使用刚性原理的传感器网络定位所存在的缺陷进行了分析。 (二)模糊覆盖强度的提出。 由于传感器网络具有模糊性,所以将模糊集引入到传感器网络应用中来。根据传感器网络节点之间的相互作用,使用模糊隶属度和模糊覆盖强度来衡量传感器网络节点之间的关系。在模糊覆盖强度的基础上找出传感器网络拓扑图中的最佳覆盖路径,将所有的非最佳覆盖路径的边忽略,形成最优化的传感器网络拓扑图。 (三)提出传感器网络拓扑优化及定位框架。 在刚性原理、模糊隶属度和模糊覆盖强度的基础上提出一种新的传感器网络定位框架模型。通过实验对比,在使用此框架下的定位精度明显比不使用要高。 (四)传感器网络定位应用——隧道定位系统 在文章的最后,通过一个传感器网络定位的具体应用来对传感器网络定位进行讨论,将具体理论应用于具体的实践,具有现实指导意义。