无线传感器网络定位算法的研究及应用

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无线传感器网络集中了微机电技术、感知技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,孕育出一种全新的信息获取和处理模式。布局和覆盖、节点定位、网络通信协议是传感器网络研究中的几个基本问题。其中,节点定位问题是传感器网络进行目标识别、监控、跟踪等众多应用的前提,也是传感器网络研究中的热点问题之一。应用于传感器网络节点定位的技术主要有基于测距(Range-Based)的定位技术和无需测距(Range-Free)的定位技术。前者定位精度高,但是传感器节点需要额外的硬件设备。后者定位精度较低,对硬件要求也较低。论文主要研究了基于测距的无线传感器网络定位算法。由于锚节点的多少直接决定了定位算法的不同,所以在锚节点密集和锚节点稀疏两种情况下分别进行算法研究。在锚节点密集的情况下,依据三个锚节点共线时定位的误差最大,而三个锚节点所构成的三角形是等边三角形则定位的误差最小的原理,提出了角度权值定位算法。在锚节点稀疏的情况下,对DV-distance定位算法进行改进,提出了改进的DV-distance误差修正定位算法,仿真实验表明,这两个算法在一定程度上提高了节点的定位精度。在利用移动锚节点进行定位的机制中,锚节点的移动路径是一个关键的问题。论文讨论了锚节点在网络监控区域的移动路径问题,以及将Bounding-box定位算法应用到移动锚节点定位中,并在此基础上提出了一种改进的基于移动锚节点的Bounding-box定位算法。
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