林云航，张贞凯，江 峰

（江苏科技大学电子信息学院，江苏 镇江 212003）

0 引言

水下无线传感器网络（Underwater Wireless Sensor Network，UWSN）是部署在水下一定数量的传感器构成的网络，是当今一个备受关注的研究热点［1］；在传感器网络中，节点位置信息的获取与处理就变得尤为重要［2］；作为传感器网络的主要支撑技术，定位技术的重要性就显现出来了。当前主要有两种定位方式：距离相关与距离无关［3］。距离相关的定位方法包括两个步骤：测距与定位算法。基于测距的方法一般有利用到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）［4-6］和利用到达时间（Time of Arrival，TOA）［7-8］等，定位方法则包含三边测量法和最小二乘法等。距离无关的定位方法也包含两个步骤：估计距离与定位算法。主要使用的是Distance Vector-Hop（DV-HOP）［9-10］算法与质心算法［11］。两类方法各有优缺点，可以根据条件来进行选择。

本文基于TDOA 来实现水下目标的定位，文献［12］提出了基于泰勒级数展开的TDOA 定位方法，泰勒算法需要一个与实际位置接近的初值才能够实现算法的收敛。文献［13］针对定位问题提出了Chan 算法，该算法在测量误差满足高斯分布时能够达到最好效果，但是实际误差并不满足高斯分布，导致定位效果性能显著下降。文献［14］提出了一种两步加权最小二乘算法，先引入中间变量建立一组关于TDOA 的伪线性方程，通过第1 次加权最小二乘算法，求出中间变量和未知节点的粗略解，随后利用中间变量与目标之间的关系进行第2 次加权最小二乘算法来进一步提高精度。考虑到这种算法的计算量大、过程复杂，可以选择利用优化算法来提高求解的效率。……