基于蒙特卡羅法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位算法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)，是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于軍事、抗險(xiǎn)救災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生和空間探索等領(lǐng)域。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不知道傳感器的位置而感知的數(shù)據(jù)是沒(méi)有意義的?？紤]到價(jià)格、尺寸、功耗和環(huán)境等因素，為所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置GPS定位系統(tǒng)是不現(xiàn)實(shí)的。因此，研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的自身定位具有重要的意義。 節(jié)點(diǎn)的定位技術(shù)按定位機(jī)制可以分為基于測(cè)距的定位技術(shù)和無(wú)須測(cè)距的定位技術(shù)(R

2、ange-based and Range-free Localization)?；跍y(cè)距的定位技術(shù)利用配置的測(cè)距硬件獲得節(jié)點(diǎn)間的角度或距離，然后使用三角測(cè)量法、三邊測(cè)量法或多邊測(cè)量法計(jì)算出自身位置。無(wú)須測(cè)距的定位技術(shù)利用鄰近性原理或跳距原理來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的自身定位。 現(xiàn)有的大多數(shù)定位算法在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性，在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)性能下降。但蒙特卡羅定位算法(Monte Carlo Localization)是針對(duì)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性而設(shè)計(jì)的

3、，其基本思想是利用N個(gè)樣本來(lái)表示節(jié)點(diǎn)位置的后驗(yàn)概率分布。相對(duì)于其它算法而言，它能更有效地利用節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度、方向和節(jié)點(diǎn)的連通性等信息，但也存在兩個(gè)方面的不足：1)采樣區(qū)域很大，導(dǎo)致定位精度降低；2)未能利用待定位節(jié)點(diǎn)的位置估計(jì)值。本文針對(duì)這兩個(gè)不足，提出了MCBE算法(Monte CarloBoxed using Estimation)。MCBE算法利用一跳和二跳信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置計(jì)算出一個(gè)錨盒子(Anchor Box)，將采樣范圍限制在錨