建院控制测量技术总结报告

建院控制测量技术总结报告

控制测量技术总结报告

实习地点：浙江建设职业技术学院实习时间：201*年9月14号10月12号指导老师：米延华组号：2组班级：测绘11班编写人：吴鹏伟

一、概述：

为提高同学们的动手能力、更好的掌握测量技能、使教学与实践相结合，院领导安排我院11级测绘专业学生进行地形测量实习，指导同学们顺利完成对地形图的施测任务。

二、测区范围：

本测区范围：浙江杭州市萧山区浙江建设职业技术学院及四周外围。

三、作业依据：

（1）《工程测量规范》(GB50036-201*)（2）《测绘技术总结编写规定》（CH/T1001-201*）（3）《测绘技术设计规定》（CH/T1004-201*）（4）《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-91)

四、利用资料情况：

序号12Jy20Jy21点号X92742.63592587.947坐标（m）Y80014.14280113.2411：500浙江建设职业技术学院平面图五、使用主要的仪器、设备：

仪器设备：全站仪1台、棱镜2个、三脚架4个、水泥钉若干、榔头1把

六、测量人员及时间安排：

人员一组6人于201*年9月12日-9月30日

七、控制测量：

（1）、选点及埋石：

根据实际需要，预先在建院平面图上预选一级导线点，然后到实际地点选定点位并埋设标志，各组之间相互通视，并且在选点时现场绘制了点之记。（2）、一级导线观测：

首级控制测量使用了J2全站仪一套通过方向观测法进行观测，导线网中观测方向大于3个时应归零，水平角用j2全站仪施测2测回。导线边往返测2测回，每次照准目标读数4次，直接使用国产全站仪测量平距。

采用标准的一级导线记录手册进行记录。记录时要求都是没有涂改，完全都是原本数据。

八、检查验收：

为了保证成果质量，检查验收实在小组自查的基础上，由组长组织检查验收且对观测记录手册，导线平差计算，控制点等进行了检查。九、提交资料:

全站仪导线观测手册全站仪导线坐标计算表建院控制测量技术设计书建院控制测量技术总结报告选点方案图

扩展阅读：技术报告 - 201*1019- WSN的功率控制技术总结报告 - 张震

V0.1融合网络关键技术

WSN的功率控制技术总结报告

时间文档编号版本201*-10-19

上海无线通信研究中心研发一部融合网络组

保密融合网络关键技术

内容

1概述............................................................................................................................................................32功率控制技术的分类..................................................................................................................................3

2.1与路由协议结合的功率控制技术.....................................................................................................32.2基于节点度的功率控制技术............................................................................................................32.3基于方向的功率控制技术................................................................................................................32.4基于临近图的功率控制技术............................................................................................................33功率控制技术对WSN的影响。....................................................................................................................3

3.1对网络层的影响...............................................................................................................................33.2对物理层的影响...............................................................................................................................43.3对MAC层的影响...............................................................................................................................43.4小结.................................................................................................................................................54基于功率控制的MAC协议（PCSMAC）.........................................................................................................5

上海无线通信研究中心研发一部融合网络组保密文档2of融合网络关键技术

1概述

WSN有很多特点，其中最重要的一个特点就是节点的能量有限性，如何减少各层的功耗是当前的研究重点，功率控制技术就是其中的方法之一。所谓功率控制，一般是指在保证WSN网络连通的前提下，以延长网络生命期为主要目标，兼顾通信干扰、网络延迟等其它性能，为传感器节点选择合适的发射功率.

2功率控制技术的分类

目前业界对WSN的功率控制技术的研究主要集中在以下几个方向：2.1与路由协议结合的功率控制技术

基本思想是认为拓扑控制属于网络层，拓扑控制应该与路由协议相结合。代表性的工作有伊利诺斯大学的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传感器节点使用一致的发射功率，在保证网络连通的前提下，将功率最小化。在节点分布均匀的情况下，COMPOW具有较好的性能。但是一个相对孤立的节点会导致所有的节点使用很大的功率，所以在节点分布不均的情况下，它的缺陷是明显的。CLUSTERPOW是对COMPOW的改进。其基本思想是：每个节点运行一个工作在各个功率层上的路由协议。但是CLUSTERPOW的开销太大。2.2基于节点度的功率控制技术

基本思想是给定节点度的上限和下限，动态调整节点的发射功率，使得节点的度数落在上限和下限之间.基于节点度的功率控制一般对传感器节点没有太高的要求，但是基于节点度数的算法难于理论分析，一般不能保证网络的连通性.具有代表性的基于节点度算法有柏林工业大学的Kubisch等人提出的LMA和LMN等。

2.3基于方向的功率控制技术

基本思想是发射功率的选择要保证给定角度的、以节点为顶点的任意锥形区域内至少有一个邻居。基于方向的算法需要可靠的方向信息，因而需要很好地解决到达角度问题，节点需要配备多个有向天线，因而对传感器节点提出了较高的要求。代表性的算法有微软研究院的Wattenhofer和康奈尔大学的Li等人提出的CBTC、麻省理工学院的Bahramgiri等人提出的容错的CBTC等。

2.4基于临近图的功率控制技术

基本思想是每个节点根据邻近图中的最远邻接节点来确定发射功率.经典的邻近图模型有RNG

（RelativeNeighborhoodGraph），GG（GabrielGraph），YG（YaoGraph）和MST（Minimum201*年1月SpanningTree）等。基于邻近图的功率控制的最大缺陷是需要精确的位置信息。代表性的算法有伊利诺斯大学的Li和Hou提出的DRNG和DLMST等。

3功率控制技术对WSN的影响。

3.1对网络层的影响

上海无线通信研究中心研发一部融合网络组保密文档3of融合网络关键技术

功率控制技术可以决定网络拓扑结构，如果以提高系统的能量效率为目的，就要维持全网络的最小连通性，也就是在节点分布特定的情况下，如何以最小的发射功率确保整个网络的连通性(单向或双向连通)，从图中可以看出发射功率太小，会导致网络不能连通，若干个节点会形成彼此无法到达的孤岛，从而使得网络性能受到严重影响；发射功率很大可以保证网络的连通性，但却造成了能量的浪费，而且降低了频谱的空间复用度，加剧了MAC层的竞争冲突；（b）显示了系统能量效率和网络连通性的折衷方案，以较小的发射功率确保整个网络的连通，即保障最小连通性。3.2对物理层的影响

和CDMA蜂窝移动通信系统一样无线传感器网络中也会存在所谓的“远近效应”问题：如图假设网络中有3条活动链路，如果发送节点以相同的功率发送信号，他们彼此之间就会产生干扰，对接收端N1而言，干扰来自N5和N4，由于N1离N5比较近而离N4比较远，所以可以假设干扰只来自N5而忽略N4，虽然对于某一特定接收端而言这些距离较远的活动链路造成的干扰很小，但是如果活动链路数较多，较小的干扰叠加起来仍然会显著降低网络的性能。采用功率控制技术能有效消除“远近效应”。3.3对MAC层的影响

上海无线通信研究中心研发一部融合网络组保密文档4of融合网络关键技术

减少数据包的竞争冲突是提高MAC层能量效率的主要手段之一，这是因为当两个节点传送的数据包发生冲突时，两个数据包被损坏，此时节点消耗在发送和接收数据上的能量被浪费掉了，而功率控制可以降低MAC的冲突率，提高MAC层的能效。对于网络层而言，功率控制是以较小的发射功率保证网络的连通性，而对于MAC层而言则是在保证节点有一定数量邻居节点的前提下，尽量减小冲突域，从而使冲突的概率尽可能小。

所谓冲突域是由共享同一物理介质并且因为竞争介质的使用权而可能导致冲突的若干节点组成的，如图所示，当节点N1和N2、N3和N4之间在通信时，如果N1的发送功率很大(如30mW)，此时可能因为N4和N3在相互通信而导致在N4处发生冲突，这样N1和N4就构成了冲突域，假如4个节点都以较小的功率(如10mW)通信，则它们之间就不会构成冲突域，同时还节省了能量，如果N1要和N4通信，可将发射功率调大。3.4小结

从以上分析可以看出，功率控制技术是一个典型的跨层设计问题，它不仅可以减小物理层信号间的干扰，提高信号的传输质量和频谱的空间复用度，而且由于

节点的发射功率大小决定了其邻居节点的数量，网络的连通性等，它还对MAC层和网络层的性能产生影响，通常功率控制技术都是和物理层的干扰抑制技术，MAC层的调度机制，网络层的路由算法结合考虑的。

4基于功率控制的MAC协议（PCSMAC）

S-MAC，T-MAC和D-MAC的基本思想都是通过周期性的“工作/休眠”状态转换的方法来达到节省能量的目的，节点始终采用恒定的发射功率传送数据包。S-MAC协议将时间分为时隙，时隙长度由应用程序确定，时隙内分为工作阶段和休眠阶段。在休眠阶段，节点关闭射频模块，缓存在这期间采集数据，在工作阶段集中发送。在工作阶段的开始，发送节点启动同步机制并决定时隙的划分方式，之后通过

(RTS/CTS/DATA/ACK)四步握手机制发送数据，避免了冲突造成的能量浪费。通过同步消息，相邻节点可以采用相同的工作/休眠策略，新节点也可以加入进来，这种机制在协议中称为虚拟簇。

一般来说,RTS、CTS和ACK等控制帧的发送功率要大于DATA信息的发送功率,因为RTS、CTS和ACK等控制帧不仅要让目标节点接收到,还要让可能存在的干扰节点接收到,当干扰节点接收到这些与自己无关的控制信息时就会转入睡眠状态,也就不会干扰源节点和目的节点之间的通信了。

针对这一问题，Pelin等人提出了采用发射功率控制技术来进一步达到节能的目的，称为PCSMAC。主要思想是：该协议不仅对每个节点进行功率控制,还对每个节点发送的不同分组也进行不同的控制。RTS,CTS,ACK等控制帧与DATA信息所采用的发射功率并不完全相同,这样就可以最大限度的节省传感器节点发射模块能耗的同时还可以保证了较低的数据碰撞几率。

上海无线通信研究中心研发一部融合网络组保密文档5of融合网络关键技术

参考文献

[1]PelinCNar,ErdalCayirci.PCSMAC:APowercontrolledsensor-MACprotocolforwirelesssensornetworks.ProceedingoftheSecondEuropenWorkshoponWSN.201*:81-92.[2]朱江,李少谦.无线传感器的功率控制技术.中兴通信技术.201*:47-50.[3]王凌云,张正伟.无线传感器网络功率控制技术的研究.河南科学.201*:74-76.

[4]胡军,黄本雄.基于功率控制的无线传感器网络MAC协议研究.计算机工程与设计.201*:326-328.[5]尹海明.无线传感器网络功率控制技术研究.硕士论文.

上海无线通信研究中心研发一部融合网络组保密文档6of

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