信标欠定时的井下人员定位算法

煤矿井下人员定位常采用3个以上信标对目标节点进行定位,这样,同时收不到3个以上信标信号的目标节点就无法采用该方法进行定位。为了对这些目标节点进行有效的定位,结合煤矿环境实际情况,提出了一种信标欠定时的井下人员定位算法。首先,利用信标节点实际位置获得的定位区域内距离误差的权值对目标节点的测距误差修正,提高定位区域内目标节点的距离测量精度。然后利用可参与定位的信标精确位置和目标节点测量的经修正后的距离量,通过坐标的平移、旋转等转换,实现目标节点的定位。仿真结果表明:该算法能够有效地提高信标欠定时目标节点的定位精度,弥补了现有基于三信标及其以上情况下目标节点定位应用中的不足。     

基于AOA和TDOA的无线传感器网络三维联合定位算法

结合二维空间中基于波的干涉的角度测量算法和基于到达时间差的定位算法,提出一种适用于三维空间的无线传感器网络定位算法。算法先测量信标节点和待测节点间的角度和距离,然后精确计算出待测节点坐标。该算法复杂度较低,最少只需三个信标节点,采用分布式计算,定位精度高。仿真表明,算法能够较精确地计算三维空间中传感器节点的位置。     

用于无线传感器网络的节点间协同定位算法的设计

给出一种无线传感器网络中无锚节点情况下的节点间相互协同定位的算法。它首先将节点进行分簇,把角度测量和距离测量结合起来,通过方位协同,逐步对同步中的节点进行方位调整和坐标调整,从而计算出所有节点的相对坐标。仿真结果表明,在节点随机分布的情况下,该算法比起业界公认的聚类SPA算法在网络覆盖率、定位误差率和通信开销3个方面都有更好的表现。     

一种基于蒙特卡罗法的无线传感器网络移动节点定位算法研究

定位技术是无线传感器网络中关键的基础支撑技术。文章研究无线传感网中信标节点静止、定位节点随机运动情况下的节点定位方法。在传统MCL算法基础上,提出一个改进定位算法,通过构建节点运动模型,进行运动预测、位置滤波,提高定位精度。仿真结果表明,改进方案在不同的信标节点密度、不同的连接度、不同的节点运动速度等情况下,均表现出了良好的性能。     

基于综合预测算法的无线传感器网络移动节点定位策略

结合测距定位方法和移动节点历史定位信息,提出历史定位算法。在此基础上,引入移动节点相对运动角度测量,提出了基于综合预测算法的无线传感器网络移动节点定位策略。首先,根据测距结果选择较近的三个信标节点,并且加入移动节点的前一时刻坐标,应用最小二乘法,得到当前时刻的坐标;另一方面,由移动节点相对运动角度同样可以计算节点当前时刻的坐标;最后,将两种方法得到的坐标求平均值,作为综合预测算法给出的节点当前定位位置。仿真结果表明,所提出的定位策略能够高性能的实现移动节点定位,并且成本较低。     

WSN中信标节点移动情况下的定位方法研究

定位技术是无线传感器网络的基础理论和关键技术之一.在实际应用中,一些信标节点在部署以后其位置由于各种原因而会发生漂移,由此就使得依赖于这些信标节点来定位的其他节点将无法准确定位,或者产生很大定位误差.本文针对信标节点产生漂移情况下的节点定位问题,提出了一种基于区域划分的信标节点移动检测算法(AD-BMD),在区域划分的基础上,通过两次判定过程将移动的信标节点检测出来,并为每个信标设置了坐标可信度值.为合理利用移动的和未移动的信标节点,提出一种基于信标移动检测的信标择优定位算法(BMD-BOS),通过合理选择信标节点来对其它未知节点进行定位.实验结果证明,AD-BMD算法具有很高的检测正确率和较低错误率,检测效果好于LB和SSV方法.BMD-BOS算法的定位精度远远高于没有进行移动信标检测的定位算法(N-BMD)和将移动信标丢弃的定位算法(D-BMD).     

一种自适应煤矿井下环境的加权质心节点定位算法

为提高煤矿井下无线传感器网络节点定位精度,提出了一种自适应煤矿井下工况环境的加权质心节点定位算法;在信标节点双链式部署结构的基础上,首先利用未知节点周围RSSI信号强度最大的信标节点之间的位置信息和信标节点的平均RSSI值自适应地估计环境参数,再应用无线信号强度衰减模型计算未知节点到信标节点的距离,最后采用加权质心定位算法的平均值确定最终的节点位置坐标;仿真实验结果表明,所提出方法的平均定位误差为0.94m,有效降低了环境因素及RSSI的随机性对定位精度的影响,可用于煤矿井下无线传感器网络节点实时定位系统中。     

基于UWB/AOA/TDOA的WSN节点三维定位算法研究

为了将二维定位算法AOA和TDOA拓展成三维定位算法,文中提出了一种基于AOA/TDOA和UWB传输技术的WSN节点三维定位算法。该算法采用二维的AOA测角算法测量未知节点与信标节点之间的角度,采用TDOA算法测量未知节点与信标节点之间的距离,在测角、测距的过程中采用UWB通信技术来传输探测信号,使得探测信号具有较高的时间分辨率,从而提高测角、测距精度,最后基于文中提出的待测节点三维坐标计算方法求解出待测节点的三维坐标。为了验证算法的有效性,在Matlab软件中进行了仿真实验。结果表明：新算法定位精度相比于AOA算法、TDOA算法都有大幅度提高。理论和实践皆表明：新算法具有较高的定位精度,能够满足未知节点在三维空间中的定位需求。     

无线传感网络中一种改进的DV-Hop定位算法

在无线传感器网络中,DV-Hop定位算法无需测距,但定位精度不高。文章分析发现在未知节点至信标节点距离与跳数不一定成正比关系,提出通过仿真事先求得在各跳数情况下未知节点与信标节点实际距离和估计距离的平均比值,在应用DV-Hop算法定位时,则将未知节点至信标节点估计距离乘以这个比值,从而得到修正的估计距离。仿真表明提出的算法能较大程度上提高定位精度。     

一种基于PIT的无线传感器网络质心定位算法

定位技术是无线传感器网络重要的支撑技术之一.本文在研究距离无关(Range-free)质心定位算法的基础上,指出了其在信标节点分布不均匀的情况下存在的缺陷,并结合三角形测试原理(PIT)提出了一种新的定位算法,即CBPIT算法.此算法不需要额外添加硬件,且容易实现.MATLAB环境下仿真结果显示,CBPIT算法在信标节点随机分布的情况下能明显提高定位精度,在信标节点密度为33 %、网络连通度为12时,本文算法在定位精度上能比质心算法提高约10 %.     

基于多功率移动锚节点WSN智能定位算法

为了降低定位成本及提高定位精度,提出了一种使用单个锚节点移动进行未知节点坐标计算的SAPSO-SMPMA算法.该算法采用单个移动锚节点游历定位区域,并通过功率控制发射不同功率的信标信号,未知节点利用收到的不同位置锚节点信息结合自适应权重粒子群算法计算节点坐标.考虑到实际应用时锚节点可能带有误差,故加入了锚节点矢量误差分析.仿真表明,本算法在充分考虑锚节点自身误差及大幅降低定位成本的情况下,定位精度仍然较高,是一种实用的定位算法.     

一种基于CKF的无线传感器网络分布式定位算法

为提高无线传感器网络节点定位的精度,降低算法计算复杂性,提出了一种基于容积卡尔曼滤波的无线传感器网络分布式节点定位算法。该算法假定移动锚节点按预定路径在传感区域移动,并周期性广播自身位置信标信息;每个未知位置节点首先收集多个锚节点信标信息及信号强度信息,然后估算出锚节点信标位置与未知节点的距离,最后在未知节点上运用容积卡尔曼滤波算法完成自身位置的分布式定位。仿真结果表明：本文所提算法具有优良的定位性能,定位精度和无迹卡尔曼滤波算法相当,明显优于极大似然估计定位算法,而计算复杂性则低于无迹卡尔曼滤波算法。     

基于加权处理的三边测量定位算法

定位技术是无线传感器网络的关键技术之一,传统三边测量定位算法利用三个锚节点一次确定未知节点的位置坐标,而单次估算的坐标值无法准确反映未知节点的实际位置。提出了一种以RSSI值和通信质量为权值的锚节点选择算法,筛选对未知节点影响力大的锚节点用于节点定位计算。在此基础上,使用角度权重函数综合多次估算的未知节点坐标信息,进而确定未知节点位置坐标。仿真结果表明,与原三边测量定位算法相比,改进算法对锚节点随机分布有较高的鲁棒性,定位精度有较大提高。     

基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法

节点定位是无线传感网的关键技术之一.针对传统的基于RSSI的定位算法精度低的问题,提出一种基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法(BBG-EKF).该算法分析影响定位精度的两个因素:未知节点与信标节点的距离和信标节点间的共线性,提出一种最优信标组选择机制,进一步通过扩展卡尔曼滤波实现精确定位.新算法复杂度低,定位过程中节点...     

无线传感器网络中的节点位置验证方法

节点位置信息是感测数据的重要上下文信息,节点自定位技术是无线传感器网络的支撑技术之一。在基于信标节点的定位技术中,信标节点位置的可靠性是影响网络服务质量的关键因素。针对信标节点位置漂移和恶意信标节点引起定位精度下降的问题,提出了一种基于信誉模型的分布式轻量级节点位置验证方法(ReputationbasedLocationVerification,RLV),通过建立无线传感器网络中的节点位置信誉模型来识别网络中的不可靠信标节点。仿真结果表明信誉模型能够较好的反映节点的定位精度,RLV算法可以探测出95%以上的不可靠信标节点。     

多功率锚节点辅助的DV-Hop定位算法

在无线传感器网络中,DV-Hop定位算法在计算未知节点到锚节点的距离以及通信半径之内相邻节点跳距时存在较大误差,提出了一种锚节点辅助的分布式定位算法。此算法不需要任何测距技术支持。它是利用锚节点的功率控制,即以不同的发射功率发射信标信号,接收到信标信号的未知节点将这些信标信息记录。此外还考虑了用全网锚节点来修正单独锚节点的平均每跳距离,用极大似然法计算节点坐标。Matlab仿真实验结果表明,在相同网络环境下,该算法能有效减小距离计算带来的定位误差,可适合实际定位情况且具有较高的定位精度。     

一种改进的质心定位及误差校正算法

在信标节点分布不均匀的情况下,为了使节点定位的误差尽可能小以及在误差校正过程更加有效和可靠,提出一种改进的质心定位算法。该算法首先确定未知节点通信范围内的信标节点,然后取部分这些信标节点作为顶点构成凸多边形,通过RSSI获取未知节点与凸多边形的各个顶点的距离,之后将质心定位的凸多边形内的所有信标节点都作为校正节点,由这些校正节点得到相对应的校正因子,通过添加权重因子综合所有的校正因子来替换未知节点的测距误差因子,对测距误差进行补偿,最后利用加权质心定位方法确定未知节点的最终位置。仿真实验表明:在信标节点分布不均匀的情况下,在100 m×100 m的监测区域内,该算法相比于其他定位算法具有更强的抗干扰能力,而且平均定位误差至少减少12%,是一种定位精度更高的算法。     

动态可靠信标结点无线传感器网络定位算法

在无线传感器网络中,距离无关定位技术得到了人们广泛的关注.在有洞的各向异性网络中,为提高普通结点到信标结点之间距离估计的准确性,提出一种距离无关的动态可靠信标结点定位算法.该算法以不同信标结点对之间最短路径上平均单跳距离差异为基础,得到普通结点的直接可靠参考信标结点集和间接可靠参考信标结点集.然后,从可靠参考信标结点集中选择参考结点对普通结点进行定位.仿真结果表明,与以前算法相比,新算法能降低定位误差.     

无线传感器网络DV-HOP定位算法的改进

节点定位在无线传感器网络的应用中起着重要作用,一直备受学术界和工业界的关注.在深入研究分析无线传感器网络DV-Hop定位算法和部分已有改进算法的基础上,提出了一种新的改进算法.针对DV-Hop算法在未知节点到信标节点距离计算中的不足,该算法对信标节点的平均每跳距离做出改进;并对可参考信标节点数小于3的未知节点进行估计定...     

一种基于约束策略的无线传感器网络定位算法*

节点定位技术是无线传感器网络的关键支撑技术之一,对于无线传感器网络的基本理论方法和应用研究都具有重要意义。在深入研究分析距离无关定位算法的基础上,提出了基于约束策略的无线传感器网络定位算法。该算法无须测距,采用跳数估计节点间距离,并针对未知节点到锚节点距离计算中的不足,对锚节点的平均每跳距离作了修正;在估计未知节点坐标时,根据该未知节点通信范围内的锚节点对其所在位置进行约束。仿真结果表明,该算法具有较好的性能,比已有算法的定位精度有所提高。