本文關(guān)鍵詞：基于地形自適應(yīng)校正的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維定位機制

  更多相關(guān)文章： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 三維DV-hop 適應(yīng)地形 定位精度

【摘要】：隨著科技的進(jìn)步和無線傳感器應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維定位算法逐漸成為了研究的熱點。如何提高定位精度是研究的主要目標(biāo),使用三維DV-hop算法對無線傳感器進(jìn)行定位時,存在定位誤差較大且不穩(wěn)定的問題,使三維DV-hop算法的實際應(yīng)用能力較差。本文提出了基于地形自適應(yīng)校正的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非測距三維定位算法。應(yīng)用地形的特點,將最小二乘法所求得的結(jié)果進(jìn)行適應(yīng)地形處理,地形由簡到繁,逐步接近真實復(fù)雜地形,提出了5種不同的適應(yīng)地形算法,較大幅度提高了定位的精確度。論文主要研究工作如下:1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法介紹。本章的重點是對常用的定位算法進(jìn)行闡述,然后對三維非測距DV-hop定位算法的執(zhí)行步驟和計算方法進(jìn)行詳細(xì)解釋。最后介紹了相對定位誤差的概念,用以判斷定位算法的優(yōu)劣。2.地形自適應(yīng)校正算法在函數(shù)模型中的應(yīng)用。針對經(jīng)典三維DV-hop算法定位精度較低的問題,提出利用地形條件對經(jīng)典算法定位結(jié)果進(jìn)行校正的理論。研究初期,截取部分球體模擬山頭地形,將定位點投影到山頭地形表面上的點,用該投影點代替原計算結(jié)果進(jìn)行適應(yīng)地形校正。隨后引入二維高斯分布密度函數(shù)來模擬山頭地形,比規(guī)則函數(shù)更具有一般性,因二維高斯分布密度函數(shù)模擬的山頭不規(guī)則,很難直接進(jìn)行投影,針對這個問題提出了近似投影校正算法。3.地形自適應(yīng)校正算法在地形網(wǎng)格數(shù)據(jù)中的應(yīng)用。為了進(jìn)一步接近真實的地形環(huán)境,引入較接近真實地形的地形網(wǎng)格數(shù)據(jù),將定位點向網(wǎng)格上的3個點確定的面進(jìn)行投影,投影點即為校正后的未知節(jié)點位置。為解決因點到面校正計算較為復(fù)雜的問題,引入向量垂直投影算法。在用高斯密度函數(shù)模擬的山頭地形網(wǎng)格數(shù)據(jù)實驗中,該方法較大幅度提高了定位精度。上述算法在實際應(yīng)用時的計算復(fù)雜度仍然較高,因此引入向量和投影算法來進(jìn)一步簡化運算復(fù)雜度。運用向量和運算,取向量和的二分之一對定位點進(jìn)行校正,該方法有效的減少了運算步驟,使得算法復(fù)雜度得到有效的降低。綜上所述,本文的主要貢獻(xiàn)是在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維定位的過程中引入了地形特征,有效提高了定位精度。首先將適應(yīng)地形的思想應(yīng)用到了簡單的半球形地形上,隨后引入二維高斯分布密度函數(shù)模擬山頭地形,增加地形的復(fù)雜度。最后使用最接近真實地形的網(wǎng)格數(shù)據(jù),使用3種不同的算法,不斷簡化計算步驟,使得算法的適應(yīng)能力得到有效的提高。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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本文編號：1232748