建院控制測量技術總結報告

控制測量技術總結報告

實習地點：浙江建設職業(yè)技術學院實習時間：201*年9月14號10月12號指導老師：米延華組號：2組班級：測繪11班編寫人：吳鵬偉

一、概述：

為提高同學們的動手能力、更好的掌握測量技能、使教學與實踐相結合，院領導安排我院11級測繪專業(yè)學生進行地形測量實習，指導同學們順利完成對地形圖的施測任務。

二、測區(qū)范圍：

本測區(qū)范圍：浙江杭州市蕭山區(qū)浙江建設職業(yè)技術學院及四周外圍。

三、作業(yè)依據(jù)：

（1）《工程測量規(guī)范》(GB50036-201*)（2）《測繪技術總結編寫規(guī)定》（CH/T1001-201*）（3）《測繪技術設計規(guī)定》（CH/T1004-201*）（4）《國家一、二等水準測量規(guī)范》(GB12897-91)

四、利用資料情況：

序號12Jy20Jy21點號X92742.63592587.947坐標（m）Y80014.14280113.2411：500浙江建設職業(yè)技術學院平面圖五、使用主要的儀器、設備：

儀器設備：全站儀1臺、棱鏡2個、三腳架4個、水泥釘若干、榔頭1把

六、測量人員及時間安排：

人員一組6人于201*年9月12日-9月30日

七、控制測量：

（1）、選點及埋石：

根據(jù)實際需要，預先在建院平面圖上預選一級導線點，然后到實際地點選定點位并埋設標志，各組之間相互通視，并且在選點時現(xiàn)場繪制了點之記。（2）、一級導線觀測：

首級控制測量使用了J2全站儀一套通過方向觀測法進行觀測，導線網中觀測方向大于3個時應歸零，水平角用j2全站儀施測2測回。導線邊往返測2測回，每次照準目標讀數(shù)4次，直接使用國產全站儀測量平距。

采用標準的一級導線記錄手冊進行記錄。記錄時要求都是沒有涂改，完全都是原本數(shù)據(jù)。

八、檢查驗收：

為了保證成果質量，檢查驗收實在小組自查的基礎上，由組長組織檢查驗收且對觀測記錄手冊，導線平差計算，控制點等進行了檢查。九、提交資料:

全站儀導線觀測手冊全站儀導線坐標計算表建院控制測量技術設計書建院控制測量技術總結報告選點方案圖

擴展閱讀：技術報告 - 201*1019- WSN的功率控制技術總結報告 - 張震

V0.1融合網絡關鍵技術

WSN的功率控制技術總結報告

時間文檔編號版本201*-10-19

上海無線通信研究中心研發(fā)一部融合網絡組

保密融合網絡關鍵技術

內容

1概述............................................................................................................................................................32功率控制技術的分類..................................................................................................................................3

2.1與路由協(xié)議結合的功率控制技術.....................................................................................................32.2基于節(jié)點度的功率控制技術............................................................................................................32.3基于方向的功率控制技術................................................................................................................32.4基于臨近圖的功率控制技術............................................................................................................33功率控制技術對WSN的影響。....................................................................................................................3

3.1對網絡層的影響...............................................................................................................................33.2對物理層的影響...............................................................................................................................43.3對MAC層的影響...............................................................................................................................43.4小結.................................................................................................................................................54基于功率控制的MAC協(xié)議（PCSMAC）.........................................................................................................5

上海無線通信研究中心研發(fā)一部融合網絡組保密文檔2of融合網絡關鍵技術

1概述

WSN有很多特點，其中最重要的一個特點就是節(jié)點的能量有限性，如何減少各層的功耗是當前的研究重點，功率控制技術就是其中的方法之一。所謂功率控制，一般是指在保證WSN網絡連通的前提下，以延長網絡生命期為主要目標，兼顧通信干擾、網絡延遲等其它性能，為傳感器節(jié)點選擇合適的發(fā)射功率.

2功率控制技術的分類

目前業(yè)界對WSN的功率控制技術的研究主要集中在以下幾個方向：2.1與路由協(xié)議結合的功率控制技術

基本思想是認為拓撲控制屬于網絡層，拓撲控制應該與路由協(xié)議相結合。代表性的工作有伊利諾斯大學的Narayanaswamy等人提出的COWPOW，Kawadia和Kumar提出的CLUSTERPOW等。COWPOW的基本思想是所有的傳感器節(jié)點使用一致的發(fā)射功率，在保證網絡連通的前提下，將功率最小化。在節(jié)點分布均勻的情況下，COMPOW具有較好的性能。但是一個相對孤立的節(jié)點會導致所有的節(jié)點使用很大的功率，所以在節(jié)點分布不均的情況下，它的缺陷是明顯的。CLUSTERPOW是對COMPOW的改進。其基本思想是：每個節(jié)點運行一個工作在各個功率層上的路由協(xié)議。但是CLUSTERPOW的開銷太大。2.2基于節(jié)點度的功率控制技術

基本思想是給定節(jié)點度的上限和下限，動態(tài)調整節(jié)點的發(fā)射功率，使得節(jié)點的度數(shù)落在上限和下限之間.基于節(jié)點度的功率控制一般對傳感器節(jié)點沒有太高的要求，但是基于節(jié)點度數(shù)的算法難于理論分析，一般不能保證網絡的連通性.具有代表性的基于節(jié)點度算法有柏林工業(yè)大學的Kubisch等人提出的LMA和LMN等。

2.3基于方向的功率控制技術

基本思想是發(fā)射功率的選擇要保證給定角度的、以節(jié)點為頂點的任意錐形區(qū)域內至少有一個鄰居�；�于方向的算法需要可靠的方向信息，因而需要很好地解決到達角度問題，節(jié)點需要配備多個有向天線，因而對傳感器節(jié)點提出了較高的要求。代表性的算法有微軟研究院的Wattenhofer和康奈爾大學的Li等人提出的CBTC、麻省理工學院的Bahramgiri等人提出的容錯的CBTC等。

2.4基于臨近圖的功率控制技術

基本思想是每個節(jié)點根據(jù)鄰近圖中的最遠鄰接節(jié)點來確定發(fā)射功率.經典的鄰近圖模型有RNG

（RelativeNeighborhoodGraph），GG（GabrielGraph），YG（YaoGraph）和MST（Minimum201*年1月SpanningTree）等。基于鄰近圖的功率控制的最大缺陷是需要精確的位置信息。代表性的算法有伊利諾斯大學的Li和Hou提出的DRNG和DLMST等。

3功率控制技術對WSN的影響。

3.1對網絡層的影響

上海無線通信研究中心研發(fā)一部融合網絡組保密文檔3of融合網絡關鍵技術

功率控制技術可以決定網絡拓撲結構，如果以提高系統(tǒng)的能量效率為目的，就要維持全網絡的最小連通性，也就是在節(jié)點分布特定的情況下，如何以最小的發(fā)射功率確保整個網絡的連通性(單向或雙向連通)，從圖中可以看出發(fā)射功率太小，會導致網絡不能連通，若干個節(jié)點會形成彼此無法到達的孤島，從而使得網絡性能受到嚴重影響；發(fā)射功率很大可以保證網絡的連通性，但卻造成了能量的浪費，而且降低了頻譜的空間復用度，加劇了MAC層的競爭沖突；（b）顯示了系統(tǒng)能量效率和網絡連通性的折衷方案，以較小的發(fā)射功率確保整個網絡的連通，即保障最小連通性。3.2對物理層的影響

和CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)一樣無線傳感器網絡中也會存在所謂的“遠近效應”問題：如圖假設網絡中有3條活動鏈路，如果發(fā)送節(jié)點以相同的功率發(fā)送信號，他們彼此之間就會產生干擾，對接收端N1而言，干擾來自N5和N4，由于N1離N5比較近而離N4比較遠，所以可以假設干擾只來自N5而忽略N4，雖然對于某一特定接收端而言這些距離較遠的活動鏈路造成的干擾很小，但是如果活動鏈路數(shù)較多，較小的干擾疊加起來仍然會顯著降低網絡的性能。采用功率控制技術能有效消除“遠近效應”。3.3對MAC層的影響

上海無線通信研究中心研發(fā)一部融合網絡組保密文檔4of融合網絡關鍵技術

減少數(shù)據(jù)包的競爭沖突是提高MAC層能量效率的主要手段之一，這是因為當兩個節(jié)點傳送的數(shù)據(jù)包發(fā)生沖突時，兩個數(shù)據(jù)包被損壞，此時節(jié)點消耗在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)上的能量被浪費掉了，而功率控制可以降低MAC的沖突率，提高MAC層的能效。對于網絡層而言，功率控制是以較小的發(fā)射功率保證網絡的連通性，而對于MAC層而言則是在保證節(jié)點有一定數(shù)量鄰居節(jié)點的前提下，盡量減小沖突域，從而使沖突的概率盡可能小。

所謂沖突域是由共享同一物理介質并且因為競爭介質的使用權而可能導致沖突的若干節(jié)點組成的，如圖所示，當節(jié)點N1和N2、N3和N4之間在通信時，如果N1的發(fā)送功率很大(如30mW)，此時可能因為N4和N3在相互通信而導致在N4處發(fā)生沖突，這樣N1和N4就構成了沖突域，假如4個節(jié)點都以較小的功率(如10mW)通信，則它們之間就不會構成沖突域，同時還節(jié)省了能量，如果N1要和N4通信，可將發(fā)射功率調大。3.4小結

從以上分析可以看出，功率控制技術是一個典型的跨層設計問題，它不僅可以減小物理層信號間的干擾，提高信號的傳輸質量和頻譜的空間復用度，而且由于

節(jié)點的發(fā)射功率大小決定了其鄰居節(jié)點的數(shù)量，網絡的連通性等，它還對MAC層和網絡層的性能產生影響，通常功率控制技術都是和物理層的干擾抑制技術，MAC層的調度機制，網絡層的路由算法結合考慮的。

4基于功率控制的MAC協(xié)議（PCSMAC）

S-MAC，T-MAC和D-MAC的基本思想都是通過周期性的“工作/休眠”狀態(tài)轉換的方法來達到節(jié)省能量的目的，節(jié)點始終采用恒定的發(fā)射功率傳送數(shù)據(jù)包。S-MAC協(xié)議將時間分為時隙，時隙長度由應用程序確定，時隙內分為工作階段和休眠階段。在休眠階段，節(jié)點關閉射頻模塊，緩存在這期間采集數(shù)據(jù)，在工作階段集中發(fā)送。在工作階段的開始，發(fā)送節(jié)點啟動同步機制并決定時隙的劃分方式，之后通過

(RTS/CTS/DATA/ACK)四步握手機制發(fā)送數(shù)據(jù)，避免了沖突造成的能量浪費。通過同步消息，相鄰節(jié)點可以采用相同的工作/休眠策略，新節(jié)點也可以加入進來，這種機制在協(xié)議中稱為虛擬簇。

一般來說,RTS、CTS和ACK等控制幀的發(fā)送功率要大于DATA信息的發(fā)送功率,因為RTS、CTS和ACK等控制幀不僅要讓目標節(jié)點接收到,還要讓可能存在的干擾節(jié)點接收到,當干擾節(jié)點接收到這些與自己無關的控制信息時就會轉入睡眠狀態(tài),也就不會干擾源節(jié)點和目的節(jié)點之間的通信了。

針對這一問題，Pelin等人提出了采用發(fā)射功率控制技術來進一步達到節(jié)能的目的，稱為PCSMAC。主要思想是：該協(xié)議不僅對每個節(jié)點進行功率控制,還對每個節(jié)點發(fā)送的不同分組也進行不同的控制。RTS,CTS,ACK等控制幀與DATA信息所采用的發(fā)射功率并不完全相同,這樣就可以最大限度的節(jié)省傳感器節(jié)點發(fā)射模塊能耗的同時還可以保證了較低的數(shù)據(jù)碰撞幾率。

上海無線通信研究中心研發(fā)一部融合網絡組保密文檔5of融合網絡關鍵技術

參考文獻

[1]PelinCNar,ErdalCayirci.PCSMAC:APowercontrolledsensor-MACprotocolforwirelesssensornetworks.ProceedingoftheSecondEuropenWorkshoponWSN.201*:81-92.[2]朱江,李少謙.無線傳感器的功率控制技術.中興通信技術.201*:47-50.[3]王凌云,張正偉.無線傳感器網絡功率控制技術的研究.河南科學.201*:74-76.

[4]胡軍,黃本雄.基于功率控制的無線傳感器網絡MAC協(xié)議研究.計算機工程與設計.201*:326-328.[5]尹海明.無線傳感器網絡功率控制技術研究.碩士論文.

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