無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維表面定位算法研究.pdf

1、隨著近年來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事及民用的應(yīng)用越來越廣泛,人們?cè)絹碓疥P(guān)注無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在各方面的研究。其中節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的關(guān)鍵支撐技術(shù)之一,針對(duì)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究面也越來越廣,從二維平面定位到三維表面定位,從固定錨節(jié)點(diǎn)到移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的定位研究。其中,三維表面定位最接近無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用,然而國(guó)內(nèi)外對(duì)其的研究相對(duì)比較少,并且缺乏考慮到實(shí)際的復(fù)雜地形如凹凸表面對(duì)其定位誤差和節(jié)點(diǎn)定位率的影響。
　　本文在二維定位算法的基礎(chǔ)

2、上提出了三維表面定位的復(fù)雜地形對(duì)節(jié)點(diǎn)定位的影響,主要有凹凸地形對(duì)節(jié)點(diǎn)定位精度和節(jié)點(diǎn)定位率的影響,以及錨節(jié)點(diǎn)的分布不均勻?qū)?jié)點(diǎn)定位和節(jié)點(diǎn)能耗的影響。針對(duì)這些問題,本文首先提出了三維表面凹凸分解的分層定位算法,該算法首先將網(wǎng)絡(luò)基于高度分層,從而減小在應(yīng)用場(chǎng)景比較大時(shí)減小節(jié)點(diǎn)定位誤差的迭代,然后在每層內(nèi)根據(jù)凹凸節(jié)點(diǎn)劃分子網(wǎng),將凹凸度相近并相鄰的節(jié)點(diǎn)劃分到一個(gè)子網(wǎng)內(nèi),在每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)定位出節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),最后合并。該算法在定位誤差和定位率方面都比其余的

3、算法有所改進(jìn),不過計(jì)算復(fù)雜度和能耗方面提高很小。
　　所以本文又提出了基于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑規(guī)劃定位算法,該算法是在三維表面凹凸分解定位算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),主要包含以下幾方面:
　　(1)該算法將網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)映射到一個(gè)平面上,通過分辨是否有部分區(qū)域重合來判斷網(wǎng)絡(luò)是否需要分割,如果有重合將網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)子網(wǎng),從而提高節(jié)點(diǎn)的定位率。
　　(2)該算法根據(jù)凹凸節(jié)點(diǎn)的定義在子網(wǎng)內(nèi)找出所有凹凸節(jié)點(diǎn)定義為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),并使用移動(dòng)錨