基于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃的定位算法的研究.pdf

1、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)眾多應(yīng)用領(lǐng)域中,節(jié)點(diǎn)的位置信息是大多數(shù)應(yīng)用的前提和基礎(chǔ),獲得節(jié)點(diǎn)的位置信息是非常有必要的。因此,研究定位技術(shù)對(duì)整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展乃至人類的發(fā)展都有著非常深遠(yuǎn)的意義。
　　 傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)主要是針對(duì)靜態(tài)網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)一旦部署好就不能改變位置。然而通常野外環(huán)境比較復(fù)雜,節(jié)點(diǎn)的布設(shè)成本、障礙物的干擾以及節(jié)點(diǎn)的能耗限制都會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的定位性能。針對(duì)這種情況,本文提出一種基于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)優(yōu)化路徑的定位算法,通

2、過規(guī)劃合理的移動(dòng)路徑,不但可以使盡可能多的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定位,而且可以大大減少網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成本,一定程度上減少障礙物的影響,提高節(jié)點(diǎn)的定位效率。具體的研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　 1.在分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合定位技術(shù)的幾種性能評(píng)價(jià)指標(biāo),重點(diǎn)分析比較了幾種典型的無需測距算法的性能。
　　 2.針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)定位技術(shù)存在的不足,提出利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。一般節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑會(huì)直接影響到網(wǎng)絡(luò)的定位性能。所以

3、,在分析幾種典型的路徑規(guī)劃方法的基礎(chǔ)上,提出一種基于改進(jìn)蟻群算法的路徑規(guī)劃方法。蟻群算法作為一種優(yōu)化算法,在路徑規(guī)劃方面有其突出的優(yōu)勢。它通過感知路徑上信息素濃度的大小來選擇路徑,經(jīng)過不斷的迭代來獲得路徑最優(yōu)解。但是,蟻群算法也具有收斂速度慢,易陷入局部最優(yōu)解等缺點(diǎn)。因此,本文提出一種基于角度選擇策略的改進(jìn)蟻群算法。一方面通過設(shè)置信息素濃度閾值,避免了搜索停滯;另一方面,通過限制螞蟻的搜索角度,避免了一些最壞路徑的搜索,提高了算法的收斂

4、速度;此外,通過加入角度調(diào)節(jié)因子,不斷更新螞蟻路徑選擇的概率,有利于螞蟻選擇最優(yōu)路徑,避免陷入局部最優(yōu)解。
　　 3.提出一種基于移動(dòng)信標(biāo)的DV-Hop定位算法,該算法使用改進(jìn)的蟻群算法進(jìn)行路徑規(guī)劃。首先讓移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在傳感區(qū)域中按照預(yù)先規(guī)劃好的路徑移動(dòng),每間隔一個(gè)周期就停下來形成多個(gè)虛擬信標(biāo)節(jié)點(diǎn),同時(shí)不斷的廣播自己的位置信息,未知節(jié)點(diǎn)根據(jù)獲得的與虛擬信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)和平均距離值就可以實(shí)現(xiàn)自身的定位。為了實(shí)現(xiàn)更精確的定位,本文使用泰勒