作为一种新兴的信息获取和处理技术，无线传感器网络日益成为学术界及工业界关注的重点。鉴于传感器网络中节点移动的不可避免性和必要性，在考虑了无线传感器网络中移动节点的功能需求的基础上，设计并实现了一种双轮差分驱动、SMA模块化电子系统结构的MDmoteZ移动节点。并且，针对室外应用环境的应用需求，设计并实现了一种四轮驱动的4WDmoteZ移动节点。同时，建立了一个基于无线传感器网络的网络覆盖实例，从而为下面章节的节点部署与网络修复，以及定位与跟踪等的研究提供了有效平台支撑。　　 本文首先针对无线传感器网络中节点部署和网络修复问题展开讨论，提出一种基于栅格簇划分的优化覆盖探测部署算法，在每个栅格内移动节点通过Z形环境探测策略以完成栅格内的节点部署，同时，针对Dijstra最短路径算法进行改进，在更新最短路径值与选择最短路径值最小的结点时，仅仅涉及结点的邻居母亲结点集合及标识集合中所有结点的邻居母亲结点集合与已标识集合的差集，因此减少了参与选择计算的结点，进而提高了移动节点执行网络修复时的路径规划效率。　　 在传感器网络中，位置信息对传感器网络的监测活动至关重要。提出了一种针对无线传感器网络的自适应定位算法，该方法利用移动节点自部署或人为部署新节点的方法实现对无线信号传播模型进行不断在线修正，避免由于多径衰减、障碍物阻挡等外部因素造成的测量值偏小、奇异值和丢包等情况对定位精度的影响，并且消除由于节点自身能量因素导致的定位误差，从而提高无线传感器网络中节点的自适应定位能力。同时，移动节点在运动控制过程中，为安全准确到达标定位置，提出了一种基于模糊推理的路径跟踪导航控制方法，并用于移动节点的实时路径跟踪控制，通过提高标定路径跟踪的精度以完成对信号传播模型的有效在线修正。　　 根据相邻传感器节点之间的存在空间数据相关性，提出了一种基于蜂窝分簇结构的信息压缩算法，通过建立一个簇头选择椭圆限制区域，并且结合节点剩余能量和地理分布的情况来决定成为簇头节点的权重，每个蜂窝簇内的所有传感器节点中通过选择一个簇成员节点发送完整的数据到簇头节点，其他簇成员只发送LDPC编码压缩后的信息，簇头节点收到数据后，通过LDPC解码恢复其他簇成员数据，从而利用较少的计算能量消耗来节省较大的传输和接收消耗，进而延长节点寿命和网络的生存期。　　 针对目前核辐射监测在大范围、多点位、不间断实时监测方面存在不足，设计并实现了一种基于传感器网络的核辐射监测监测系统。该系统同时结合了辐射测量、卫星定位和软件设计等多种技术，采用了低功耗、模块化和标准数字接口、透明信道、动态网络等技术，能满足多目标、多点位、多功能的监测需求，具有较高的军事、民用价值，适用于战时重要目标放射性沾染水平的监测，也可用于执行平时核事故应急救援行动、重大活动安保、防核恐怖袭击和突发辐射事件处置等任务。该系统成功应用于08年北京奥运会上海体育场的安保和09年南京火车站春运进站检测中，取得了良好的效果，具有较好的应用推广价值。