分布式無需測(cè)距(range-free)的移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的定位方法.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事國防、工農(nóng)業(yè)控制、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等諸多領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的很多應(yīng)用，比如：環(huán)境監(jiān)測(cè)、車輛跟蹤等都依賴傳感器節(jié)點(diǎn)位置的知曉。監(jiān)測(cè)到事件之后需關(guān)心的一個(gè)重要問題就是該事件發(fā)生的位置。位置信息是傳感器節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)中不可缺少的部分，沒有位置信息的監(jiān)測(cè)消息通常毫無意義。確定事件發(fā)生的位置或采集數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)位置是傳感器網(wǎng)絡(luò)最基本的功能之一，而傳感器節(jié)點(diǎn)自身的正確定位是

2、提供監(jiān)測(cè)事件位置信息的前提。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的很多應(yīng)用比如海底檢測(cè)，動(dòng)物跟蹤，河流流程發(fā)現(xiàn)和繪制地圖等都依賴傳感器節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性。移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的定位也成為研究的熱點(diǎn)之一。 首先，論文介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、研究重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)、特點(diǎn)及應(yīng)用，以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位的概念、分類及性能評(píng)價(jià)；然后闡述了現(xiàn)有的移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的定位算法，如：MCL、MCB、MMCL、Dual MCL、Mixture MCL、MSL*、M

3、LS等，并用Matlab仿真實(shí)現(xiàn)，給出它們的性能比較。 其次，論文提出了兩種移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的定位算法：權(quán)重MCB和EWMCB。這兩種算法都是通過應(yīng)用鄰居節(jié)點(diǎn)的信息來對(duì)節(jié)點(diǎn)采樣集合里的采樣點(diǎn)加權(quán)，從而提高定位精度。其中權(quán)重MCB算法應(yīng)用節(jié)點(diǎn)的一階鄰居節(jié)點(diǎn)的采樣集合里的所有采樣點(diǎn)的位置（N個(gè)位置）來對(duì)節(jié)點(diǎn)的采樣點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)，使得有更大可能接近節(jié)點(diǎn)實(shí)際位置的采樣點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)位置的計(jì)算中有著更大的作用，這樣改善節(jié)點(diǎn)的定位精度。然而，考

4、慮到權(quán)重MCB算法的通信開銷較大，論文又提出了EWMCB算法，通過定義“估計(jì)定位誤差”來估計(jì)節(jié)點(diǎn)初步計(jì)算出的估計(jì)位置的誤差情況，節(jié)點(diǎn)僅利用其定位精度較高的一階鄰居節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置（一個(gè)位置）及其“估計(jì)定位誤差”來對(duì)節(jié)點(diǎn)的采樣點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)，這樣，不僅在很大程度上減小了通信開銷，而且，對(duì)比權(quán)重MCB，EWMCB對(duì)節(jié)點(diǎn)無線電射程的不規(guī)則性有著更好的適應(yīng)性。 再次，針對(duì)在實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)的無線電射程r和最大速度都很難獲得的情況，論文提出了一