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1、论文在线出版号No.26夏娜等：基于骨架提取的UWSNs刚性定位判别研究15基于骨架提取的水下传感器网络刚性定位判别研究夏娜1)王诗良1)RongZheng2)杜华争1)徐朝农3)1)(合肥工业大学计算机与信息学院,合肥中国230009)2)(麦克马斯特大学计算与软件学院,汉密尔顿加拿大L8S4K1)3)(中国石油大学计算机科学与技术系,北京中国102249)摘要水下传感器网络可用于海洋资源勘测、污染监测和战术监视等领域，已成为无线传感器网络方向的研究热点。在水下三维空间中如何对位置未知的节点进行可定位性判别，并实施有效定位，从而为水下监测应用提供位置信息是一个基础的关键问题。该文引入
2、刚性图理论，提出了一种基于骨架提取的水下传感器网络刚性定位判别方法。该方法首先将水下传感器网络构建为无向图，然后通过“伪节点剔除”和“割边剔除”等策略提取具有全局刚性的子图，即网络的骨架，从而完成网络及节点可定位性的判别，最后利用层次分析法对可定位节点进行“定位可信度”综合排序，为定位计算提供指导和依据。大量仿真实验结果表明该方法在不同网络规模、节点密度和网络连通性情况下均具有较高的判别成功率和有效性。关键词水下传感器网络；可定位性；骨架提取；刚性图理论；层次分析法中图法分类号TP18,TP393StudyonLocalizabilityJudgmentinUnderwaterSens
3、orNetworksBasedonSkeletonExtractionandRigidityTheoryXIANa1),WANGShi-liang1),RongZheng2),DUHua-zheng1),XUChao-nong3)1)(SchoolofComputerandInformation,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)2)(DepartmentofComputingandSoftware,McMasterUniversity,HamiltonL8S4K1,Canada)3)(DepartmentofComputerS
4、cienceandTechnology,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249)AbstractUnderwatersensornetworks(UWSNs)canbeappliedinsearesourcesreconnaissance,pollutionmonitoringandtacticalmonitoringetc,andithasbecomeahotfieldinwirelesssensornetworks.Inthethreedimensionalunderwaterspace,itisakeytopictojudgetheloc
5、alizabilityoftheunknownsensornodeinallkindsofapplications.Inthispaper,alocalizabilityjudgmentmethodforUWSNsisproposedbasedonskeletonextractionandRigidityTheory.Firstly,UWSNsisconvertedtoanundirectedgraph.Secondly,byeliminatingitspseudonodeandcuttingedge,thegraphwillshrinktothesub-graphwithglobal
6、rigidity,whichisnamed“networkskeleton”,andthenthelocalizablenodesarefiguredout.Lastly,AnalyticHierarchyProcessisusedtoevaluatethelocalizationcredibilityofthelocalizablenodes.Theextensivesimulationsdemonstratethattheproposedlocalizabilityjudgmentmethodcanachieveexcellentsuccessratioandefficiencyi
7、nthenetworkswithdifferentsensornumbers,sensordensityandconnectivity.Keywordsunderwatersensornetworks(UWSNs);localizability;skeletonextraction;rigiditytheory;analytichierarchyprocess论文在线出版号No.26夏娜等：基于骨架提取的UWSNs刚性定位判别研究151引言海洋
