三維無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)節(jié)點定位是一種根據(jù)已知節(jié)點位置計算未知節(jié)點位置的技術(shù)?，F(xiàn)有的節(jié)點定位算法大多是基于二維平面研究的，由于三維空間中求解問題的復雜性，二維平面的節(jié)點定位算法很難直接應用到三維環(huán)境中。所以，三維無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點定位算法要求新的理論和方法。在分析已存在的眾多算法的基礎(chǔ)上，本文基于模糊信息幾何理論，通過引入移動錨節(jié)點、Delaunay三角剖分和自適應節(jié)點分簇等知識，建立新的網(wǎng)絡定位算法模型來提高節(jié)點定位精度。主要工作

2、如下：
　　1．在三邊定位算法的基礎(chǔ)上，針對無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點定位精度問題，提出一種基于模糊幾何理論的移動錨節(jié)點定位算法(MANLFI)。該算法中引入移動錨節(jié)點，通過測量錨節(jié)點和未知節(jié)點之間的幾何角度實現(xiàn)節(jié)點定位。對求得的某一節(jié)點的若干個可能的坐標，通過加權(quán)計算求得節(jié)點的最終坐標，每一輪定位結(jié)束后重新計算移動錨節(jié)點的速率和方向。實驗結(jié)果表明，基于移動錨節(jié)點的模糊信息節(jié)點定位算法增大了錨節(jié)點利用率，提高了節(jié)點定位精度，有效延長了網(wǎng)絡

3、生命周期。
　　2．在上述移動錨節(jié)點模糊信息定位算法的基礎(chǔ)上，引入了圖論中Delaunay三角剖分的知識，提出了一種基于Delaunay三角剖分的模糊信息節(jié)點定位算法(FINL-DT)。該算法定位前對定位區(qū)域中的錨節(jié)點實現(xiàn)Delaunay三角剖分，然后通過錨節(jié)點和未知節(jié)點之間的模糊信息實現(xiàn)節(jié)點定位，同時該算法增加了對錨節(jié)點有效性的判斷，并對無效錨節(jié)點位置更新。網(wǎng)絡中的節(jié)點被定位后充當二級錨節(jié)點輔助定位其他節(jié)點。實驗結(jié)果表明，基于D

4、elaunay三角剖分的模糊信息節(jié)點定位算法提高了節(jié)點的有效性和節(jié)點定位精度，降低了網(wǎng)絡能耗。
　　3．在上述兩種定位算法的基礎(chǔ)上，引入虛擬分層和節(jié)點自適應分簇知識，提出了一種三維空間中節(jié)點自適應分簇的模糊信息定位方法。該方法初始時通過引入虛擬分層對定位區(qū)域降維，對分層后處于同一平面的節(jié)點實現(xiàn)自適應分簇，在分簇的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)點模糊信息定位，最后通過泰勒級數(shù)展開求精提高節(jié)點定位精度。實驗結(jié)果表明，本文算法提高了節(jié)點定位精度，降低了網(wǎng)