傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）節(jié)點定位算法難以適應節(jié)點快速移動的高拓撲變化環(huán)境,導致識別誤差較大。針對該問題,提出一種基于運動軌跡捕捉與正交覆蓋機制的WSN節(jié)點定位算法。利用捕捉錨節(jié)點射頻強度的方法對節(jié)點運動軌跡進行覆蓋定位,獲取性能最佳的錨節(jié)點及其坐標,改善因錨節(jié)點失效或信號強度弱導致的弱定位現(xiàn)象。在此基礎上,采用拉格朗日插值函數(shù)設計運動軌跡捕捉方法,聯(lián)合縱向及橫向坐標維度進行節(jié)點運動矢量的精確捕捉,在精度可控的條件下實現(xiàn)對下一時刻節(jié)點坐標的初步預測,優(yōu)化錨節(jié)點對運動節(jié)點的區(qū)域覆蓋。同時利用正交覆蓋方式設計基于過濾機制的區(qū)域優(yōu)化方法,提高覆蓋區(qū)域坐標抽樣和網(wǎng)絡信號定位精度。仿真結果表明,與2S-HGR機制和TDLM機制相比,該算法具有較好的動態(tài)路徑捕捉效果與坐標定位準確性。 

【文章來源】：計算機工程. 2020,46(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

本文算法流程

在實踐中,式(1)所示模型可以直接通過節(jié)點進行計算,當僅當信道噪聲強度過高時失效。因此,通過該模型可直接獲取當前節(jié)點的覆蓋范圍d。由于路徑呈現(xiàn)多條時,節(jié)點接收到的信號會呈現(xiàn)泊松分布特性[10],因此僅需要獲取最大覆蓋范圍即可,如圖2所示。覆蓋范圍d可由式(2)獲取[11]。

當網(wǎng)絡總體節(jié)點密度較高且節(jié)點移動速度較快時,獲取的定位距離不僅波動范圍較大而且可能處于不斷下降的態(tài)勢,如文獻[10]所提及的100個/m2的節(jié)點密度、移動速度均大于2 m/s的情況。由圖3可知,定位精度隨著節(jié)點運動時間的不斷增加而呈現(xiàn)強烈波動,定位誤差呈現(xiàn)穩(wěn)定性較差的趨勢,顯然網(wǎng)絡的定位效果也出現(xiàn)了一定的波動,因此,需要采取必要的精度修正措施。1.2 基于拉格朗日插值法的節(jié)點運動軌跡捕捉


本文編號：3217529