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无线传感器网络是由大量传感器节点在监测环境内形成的一个短距离无线通信网络,广泛应用于军事、环境、交通、医疗、航天等领域。位置信息对于传感器网络的监测活动至关重要,因此定位是无线传感器网络的基础。目前大多数定位算法均假设网络部署在理想无干扰的环境下,干扰可分为人工干扰(如人为攻击等)和天然障碍物(如地理环境等)。传感器节点所处环境的干扰因子可能会影响到锚节点的定位性能。由于环境存在干扰性,如果网络中参与定位的锚节点被干扰,那么基于锚节点的定位信息就会出现偏差,导致获取的信息失效,产生虚假定位,未知节点若利用这些错误信息进行自身定位,将会严重降低定位精度,进而影响整个传感器网络的性能。因此,如何在有外界干扰的条件下实现系统定位、提高传感器节点的抗干扰定位能力是本文研究的重点,在传感器网络的研究中是非常有意义的。
针对上述研究课题,在研究了大量节点定位技术的资料后发现,目前移动锚节点定位技术开始应用于无线传感器网络节点定位,取得了很好的定位效果,系统中避免了使用复杂的测距设备。其中包括一系列典型算法,文献[36]提出的NAL算法是一种经典的、具有代表性的移动锚节点定位算法。对典型算法做了深入研究后发现,这一系列算法都假定移动锚节点所处的环境是无干扰的,未知节点接收到的信号强度是正确的。本文对文献[36]中的经典NAL算法进行了锚节点干扰分析,并提出了新的节点抗干扰定位算法。依次提出了节点抗干扰一次定位法和二次定位法。为了提高系统的抗干扰定位能力,对原算法提出了基于外界环境的自然干扰模型分析,将模型进行了简单化处理,从理论和实验两方面对移动锚节点抗干扰定位技术的原理和性能进行了研究。仿真结果表明,在相同的外界条件下,与文献[36]的NAL算法相比能够明显地提高定位精度,具有更好的抗干扰能力。