锚节点稀疏的WSN节点定位算法

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:ZHANGLONGQI008
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节点定位技术是WSN的重要支撑技术之一,也是众多应用的前提和基础,对无线传感器网络的监测活动起着至关重要的作用。现有的节点定位算法中,利用配备GPS的锚节点辅助定位,但由于锚节点能耗、成本等方面的限制,不适宜大量部署。锚节点分布稀疏时,多数算法将已定位节点直接升级为锚节点,增加了参考节点的个数,但由于升级节点自身误差的影响导致后续节点定位时的误差累积。针对以上问题,论文首先提出了一个新的节点晋升策略,其主要思想是将参与定位的节点根据定位精度进行权值分配,通过不同的权值描述定位结果的可信程度。权值主要通过节点的测距误差和逆向定位的误差来决定,前者主要是指采用初始部署后相邻锚节点的测距误差代替网络中节点的测距误差,后者是指将已定位的节点和参与定位的锚节点进行角色的置换,利用逆向定位后的误差作为权值的另一部分。节点晋升策略选择权值较大的未知节点晋升为锚节点,保证节点的定位精度,有效降低后续定位过程中的误差累积。其次,针对锚节点分布稀疏时节点定位率低的问题,提出两点辅助定位算法。在三点或多点定位算法执行后,对不良节点使用两点辅助定位算法,即利用定位参考节点一跳范围内的邻居节点的协作,对未知节点预测位置进行确定,排除干扰位置实现节点定位。通过两点辅助定位的辅助能有效地提高网络节点的定位率,增加网络能够监测的范围。最后,论文将节点晋升策略和两点辅助定位法分别应用于RSSI定位算法,提出了改进的ST_RSSI算法,并采用MATLAB软件对ST_RSSI算法进行了系统的仿真实验。仿真结果表明,ST_RSSI算法在锚节点分布稀疏时,不仅能够保证网络节点的定位率,还能提高节点的定位精度。
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