基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維空間定位算法研究.pdf

1、　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一，是當前IT界研究的熱點。無。線。傳。感。器。網(wǎng)。絡(luò)。是。大。量。的具。有。無。線。通。信。與。計。算。能。力。的。傳。感。器。以。自。組?？?。和。多。跳。的。方。式。構(gòu)。成。的。無。線。網(wǎng)。絡(luò)。，。部。署。在。監(jiān)?？?。測。量。區(qū)。域。，。其。目。的。是。感。知。、。采。集。、。處。理。和。傳。輸。網(wǎng)。絡(luò)。覆。蓋。地。理。區(qū)。域。內(nèi)。感。知。對。象。的。監(jiān)。測。信。息。。它在環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)難救助、目

2、標跟蹤、醫(yī)療監(jiān)護等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。而 ZigBee 技術(shù)作為實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種方式，已經(jīng)逐漸展現(xiàn)出其在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的良好應(yīng)用前景。
　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，定位是人們很感興趣的一個領(lǐng)域。將節(jié)點的位置信息采集后，通過無線方式傳輸給協(xié)調(diào)器節(jié)點，是定位的基本要求，而由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點存在的一些限制，會引起定位的誤差，導(dǎo)致對位置信息判斷失誤。因此對定位算法的研究就顯得很有必要。
　　目前較為成熟的定位算法，

3、有非基于測距和基于測距的兩類。其中基于測距的RSSI、TOA、TDOA、AOA算法研究較多。但是這些算法都是針對二維平面的。針對三維空間的算法研究剛剛起步。
　　本文首先對二維算法進行了研究。在對二維算法有深入研究的基礎(chǔ)上，試圖將其擴展到三維空間中。首先提出了三維空間中幾何模型的搭建，為三維定位算法的提出建立一個理想的幾何模型。該幾何模型較適用于室內(nèi)空間定位。接著在幾何模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)二維空間距離坐標公式，推算出三維空間的距離

4、坐標公式，并對公式進行整理，變成矩陣形式，成為有利于仿真計算的形式。然后結(jié)合RSSI定位算法，將距離和RSSI值之間建立聯(lián)系，利用 RSSI 值進行計算。再結(jié)合包圍盒定位算法，對結(jié)果進行修正。用兩種算法結(jié)合的方式得到最后的結(jié)果。通過仿真實驗表明，該定位算法較單一的 RSSI 值定位算法有所改進，隨著參與定位節(jié)點的數(shù)量增加，定位的準確性也有所提升。同時證明二維定位算法在三維定位中是可行的。
　　最后本文對提出的該算法進行了實現(xiàn)。利