無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能計(jì)算技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)等的飛速發(fā)展，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)這一新型的信息采集和處理技術(shù)在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用變得更加現(xiàn)實(shí)，因此該技術(shù)受到了學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府部門(mén)的高度重視。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要功能之一是將采集到的環(huán)境信息發(fā)送給用戶(hù)，或者對(duì)采集信息進(jìn)行處理，作出是否有興趣事件入侵的決策，將結(jié)果發(fā)送給用戶(hù)。對(duì)于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的絕大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，缺乏位置信息的數(shù)據(jù)是毫無(wú)意義的，如在事件檢測(cè)應(yīng)用中，不僅要

2、求能夠檢測(cè)到事件，而且需要能夠獲得事件的精確位置；在目標(biāo)跟蹤應(yīng)用中，必須首先知道節(jié)點(diǎn)的位置才能對(duì)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)位置更新。因此，節(jié)點(diǎn)定位問(wèn)題成為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)亟需解決的基礎(chǔ)性問(wèn)題之一。
　　 在低導(dǎo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中，迭代定位(即未知節(jié)點(diǎn)可以利用鄰居已定位節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自身位置估計(jì))能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位率，但是如果迭代定位中的誤差傳播問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決，單個(gè)節(jié)點(diǎn)的定位誤差很快就會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，造成定位精度急劇惡化，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)定

3、位質(zhì)量無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需要。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，提出了一種基于粒子濾波和基于不一致度的誤差控制策略的迭代定位算法。首先，提出一種粒子濾波定位算法，未知節(jié)點(diǎn)利用一系列的采樣粒子及其相應(yīng)權(quán)重實(shí)現(xiàn)位置估計(jì)。這些粒子根據(jù)節(jié)點(diǎn)位置的后驗(yàn)概率密度逐步更新。另外，根據(jù)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)均勻分布的特征，提出一種名為不一致度(Degree of Inconsistency，DoI)的概念，定位誤差較大的節(jié)點(diǎn)會(huì)被不一致度逐步識(shí)別出來(lái)，并實(shí)現(xiàn)位置的更新，以提高

4、定位精度，并且抑制誤差累積。
　　 在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，提出一種新的移動(dòng)導(dǎo)標(biāo)采用Gauss Markov游走模型前提下的免測(cè)距節(jié)點(diǎn)定位算法。算法根據(jù)兩組或兩組以上導(dǎo)標(biāo)進(jìn)入和離開(kāi)未知節(jié)點(diǎn)通信范圍形成的邊界線(xiàn)的交點(diǎn)形成的多邊形質(zhì)心對(duì)節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行估計(jì)，使計(jì)算復(fù)雜度有所降低，而且該算法還可以在精度不滿(mǎn)足需求時(shí)通過(guò)添加定位邊界線(xiàn)的方法進(jìn)行位置更新，實(shí)現(xiàn)定位精度的提高。仿真結(jié)果表明，隨著導(dǎo)標(biāo)移動(dòng)形成邊界線(xiàn)組數(shù)的增加，定位精度也不斷提升。