三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自定位算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新的信息采集和處理手段，擁有廣泛的應(yīng)用前景。由于采集到的數(shù)據(jù)必須和傳感器節(jié)點自身的位置信息相綁定才有意義，所以傳感器節(jié)點自定位成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)之一。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自定位主要有三種基本算法，即Centroid算法、DV-Hop算法、DV-Distance算法，它們構(gòu)成了其他改進算法的基礎(chǔ)。然而，這些已有算法通常只針對二維網(wǎng)絡(luò)節(jié)點定位。由于實際無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點一般不可能置于絕對的二維平面，而

2、是空間、水下、坡地等三維場景，因此一般需要節(jié)點的三維位置信息。本文主要針對三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自定位算法進行研究。 本文以二維定位算法Centroid、DV-Hop、DV-Distance為基礎(chǔ)，提出了對應(yīng)的三維定位算法3D-Centroid、3D-DV-Hop、3D-DV-Distance。仿真采用C++，以節(jié)點平均定位誤差、覆蓋率和通信報文量作為定位算法的性能評價標(biāo)準(zhǔn)。對于每一對定位算法，首先給出二維算法在二維平面的性能，

3、然后在可比條件下，給出二維算法和三維算法在三維空間的性能比較。 研究表明，在三維場景下，3D-Centroid與對應(yīng)二維算法的二維定位誤差、覆蓋率和通信報文量均相同；而3D-DV-Hop和3D-DV-Distance與對應(yīng)二維算法相比，二維定位誤差顯著降低，覆蓋率略低，并且通信報文量保持不變。這說明即使我們不需要了解節(jié)點的高度信息，在三維場景下采用三維定位算法也是有必要的。顯然，如果我們不僅需要二維位置信息，還需要第三維信息，那