無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的三維定位研究.pdf

1、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點的位置信息對于實際應(yīng)用來說是非常重要的，比如在事情監(jiān)測中，當事情發(fā)生時需要知道它所發(fā)生的位置，這個時候就需要知道傳感器節(jié)點的位置信息，否則應(yīng)用沒有實際意義。因此傳感器節(jié)點的定位技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)中最基本的功能之一，同時也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的支撐功能。
　　 目前已有的定位方案可以劃分為距離相關(guān)(range-based)的定位算法和距離無關(guān)(range-free)的定位算法。距離相關(guān)的定位機制需要對信

2、標節(jié)點和未知節(jié)點間的相關(guān)信息(距離、角度等)進行測量，得到這些數(shù)據(jù)之后再采用一些計算方法(三邊測量法等)來實現(xiàn)定位；距離無關(guān)的定位方案是建立在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的連通度之上來進行未知節(jié)點的定位，對節(jié)點的相關(guān)距離信息以及節(jié)點間的角度信息沒有依賴性?；诰嚯x的定位機制中測距的方法有：根據(jù)信號傳播后所到達的時間(TOA)來測距、根據(jù)信號傳播后所到達的時間之差(TDOA)來測距、根據(jù)信號傳播后所到達的角度(AOA)來測距、根據(jù)節(jié)點接收到的無線

3、信號的強度(RSSI)來測距等；距離無關(guān)的定位機制有：DV-HOP定位算法，APIT定位算法，質(zhì)心定位算法等。
　　 本文圍繞無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點三維定位的主題開展了若干研究，本文的主要貢獻可歸納為：
　　 （1)初步確定待定位節(jié)點所在的區(qū)域范圍后，將中垂面的思想引入到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的三維定位中，待定位節(jié)點的通信范圍內(nèi)錨節(jié)點兩個一組可以確定一個中垂面，根據(jù)接收到這兩個錨節(jié)點的信號強度來判斷與這兩個錨節(jié)點的遠近關(guān)系，從

4、而判斷待定位節(jié)點處于中垂面的哪一側(cè)，對待定位節(jié)點所在的區(qū)域進行二次分割，不斷縮小待定位節(jié)點所在的區(qū)域，提高了三維定位的精度。
　　 （2）將bounding-box算法的基本思想引入到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的三維定位中，初步確定待定位節(jié)點所在的區(qū)域范圍，同時將待定位節(jié)點周圍的其它鄰居未知節(jié)點作為參考節(jié)點，提出了一種新的二次定位算法，進一步縮小了待定位節(jié)點所在的區(qū)域，大大提高了定位精度，同時由于算法具有比較簡單的運算機制，極大減少傳