海洋监测无线传感器网络是无线传感器网络在海洋环境中的特殊应用,包括海面上和海面下两部分,通过无线通信技术、控制技术和计算机技术实现传感器节点之间的协同工作。本文针对海面节点二维定位问题、水下节点三维定位问题、海面节点覆盖问题和海面目标预测跟踪等问题进行了研究,主要概括如下：针对海面节点二维定位问题,对原始DV-Hop定位算法进行了改进,给出用于海面传感器节点定位的IDV-Hop算法。通过对已知节点间距离精确化、修正未知节点的平均每跳距离和最速下降与泰勒级数相结合的方法,降低算法时间复杂度的同时提高了节点定位精度。针对水下节点三维定位问题,提出用于三维定位的加权最小二乘TOA定位算法。首先通过投影的方法,将三维定位问题转化为二维定位问题,其次给出已知节点的选择条件,最后综合考虑误差的影响,通过加权最小二乘法估计未知节点的位置,数值仿真证明本文算法可以减小三维定位误差。针对海洋监测传感器网络覆盖问题,提出受海浪随机力约束的快速虚拟力改进算法IFVF-RF。通过设置吸引区域、简化虚拟力作用范围,综合分析节点合力,并根据不同水流方向节点消耗能量的不同,给出相应的移动策略,计算出新的节点位置坐标,使节点在能量消耗较少的情况下提高网络覆盖率。针对海洋监测传感器网络油膜轨迹预测、目标及跟踪质点的定位及跟踪问题,首先通过卡尔曼滤波方法对油膜的实际运动轨迹进行预测,其次通过半定松弛规划方法得到目标与跟踪质点的位置,建立了跟踪误差系统,最后通过Lyapunov方法得到通信受限情况下海面跟踪误差渐近稳定的状态反馈控制器存在的条件。最后,对本文的研究内容进行总结,并指出未来的研究方向。