基于移動特性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)研究.pdf

1、近幾年來，隨著微電子系統(tǒng)技術(shù)以及無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)得到了人們越來越多的關(guān)注。在多數(shù)應(yīng)用中，傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)信息，只有在和位置信息關(guān)聯(lián)的情況下才有意義，因此如何對傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的核心問題之一，也是當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)之一。
　　 本文在對現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位方法進(jìn)行大量研究的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)利用節(jié)點(diǎn)的移動特性信息，不但可以大幅改善定位精度，同時也可以有效克服非視距的影響，

2、即使在大量障礙物的工作環(huán)境下，也可以得到較高的定位精度。本文研究了節(jié)點(diǎn)移動特性，提出了以下三種節(jié)點(diǎn)定位方法：
　　 (1)基于超聲波測距的OBTL(Odometry Based TOA Localization)節(jié)點(diǎn)定位方法，該方法通過節(jié)點(diǎn)的移動特性信息，實現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的初步定位，再利用未受非視距影響的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的精確坐標(biāo)與超聲波測距信息，經(jīng)過比例運(yùn)算得到精確的移動節(jié)點(diǎn)位置信息。仿真結(jié)果表明它可以有效克服非視距影響，相對于LMedS

3、方法，在相同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c非視距情況下定位精度提高了89.4％，同時計算耗時僅為LMedS的6.1％。
　　 (2)距離無關(guān)的OBMCL(Odometry Based Monte Carlo Localization)節(jié)點(diǎn)定位方法，該方法利用節(jié)點(diǎn)的移動特性信息，克服了現(xiàn)有Monte Carlo定位方法限定條件的歷史無關(guān)性，一方面改善了粒子的預(yù)測精度，另一方面在粒子權(quán)重更新以及重采樣時，將不同時刻的限定條件聯(lián)系起來，更加精確的更新粒子

4、權(quán)重，從而有效的提高了定位精度。仿真結(jié)果表明在相同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞那闆r下，相對于MCL以及DVhop方法，定位精度提高了69.1％以上。
　　 (3)能夠克服非視距的uNMCL(under NLOS Monte Carlo Localization)節(jié)點(diǎn)定位方法，該方法利用節(jié)點(diǎn)的移動特性信息，改善限定條件歷史無關(guān)性的同時，對節(jié)點(diǎn)之間的跳數(shù)信息進(jìn)行預(yù)評估，排除受到非視距影響的連通性信息，然后利用正確的連通性信息對粒子權(quán)重更新，提高了定位