基于移動錨節(jié)點的無線傳感網(wǎng)三維節(jié)點定位方法研究.pdf

1、近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)在智能醫(yī)療監(jiān)護、環(huán)境監(jiān)控、軍事偵察等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。WSN在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用都需要對節(jié)點自身位置的定位，離開了位置信息，WSN感知的數(shù)據(jù)也就失去了意義。目前WSN定位技術(shù)的研究主要集中在二維平面，而現(xiàn)實環(huán)境中的傳感器節(jié)點基本都分布在三維場景中。因此，研究具有高精度、低成本、低能耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維空間節(jié)點定位技術(shù)及求精方法已成為目前WSN研究

2、最重要的方向之一。
　　首先，本文綜述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究背景、意義以及支撐WSN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，同時對無線傳感器定位技術(shù)以及目前國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，特別是對目前定位技術(shù)中具有代表性的定位模型、算法進行了闡述。隨后介紹了定位技術(shù)的相關(guān)概念、性能指標(biāo)及其分類。
　　其次，定位技術(shù)的定位精度很大程度上取決于WSN網(wǎng)絡(luò)中錨節(jié)點密度的大小，而錨節(jié)點的多少直接決定網(wǎng)絡(luò)成本的高低。另外，國內(nèi)外研究目前大多停留在二維層面，對三維空間下的定位

3、技術(shù)研究還不充分。因此，本文對三維空間下基于移動錨節(jié)點輔助定位技術(shù)進行了學(xué)習(xí)后，提出改進算法：在三維場景下基于接收信號強度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)測距并利用移動錨節(jié)點輔助定位算法，同時，采用移動錨節(jié)點按照改進軌跡移動，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)三維定位，而且可以解決在固定錨節(jié)點較少環(huán)境下對未知節(jié)點的定位問題。
　　再次，RSSI測距硬件要求低，定位精度較高，但RSSI測距需要依靠傳感

4、器節(jié)點接收信號的強弱來實現(xiàn)定位，容易被環(huán)境等因素所干擾，導(dǎo)致由 RSSI得出的位置信息存在著一定誤差，本文通過對RSSI測距的原理、影響因素、其改進算法 ERSS的學(xué)習(xí)研究后，在ERSS算法的基礎(chǔ)上對RSSI值進行修正，對符合ERSS條件的RSSI值通過加權(quán)質(zhì)心算法，再進行擴展卡爾曼濾波處理，實現(xiàn)對RSSI的優(yōu)選，從而提高定位精度。
　　最后，通過 Matlab搭建了一個能夠適用于多種算法的公共平臺，通過仿真驗證，本文改進方法與傳