面向复杂山地环境的WSN节点三维定位算法

无线传感器网络(WSN)在复杂的山地环境中进行节点定位时,节点部署稀疏会造成定位误差。为此,提出一种WSN节点三维定位算法。根据节点的稀疏程度,融合三维近似三角形内点测试(APIT)算法和DV-Hop算法预估未知节点位置,并搜索邻近节点形成平面,经过未知节点的坐标向平面作垂线,得到垂点坐标的平均值作为未知节点的最终位置。实验结果表明,与APIT算法、DV-Hop算法相比,该算法提高了节点定位精度。     

基于APIT的无线传感器网络质心算法研究

为了解决基于无线传感器网络的高速公路检测系统中由于信标节点分布不均且稀疏导致的定位误差,结合近似三角形内点测试(APIT)算法提出了一种新的定位算法,保证未知节点在所选择信标节点组成的三角形内。算法不需额外添加硬件,容易实现。M atlab环境下仿真结果显示,基于APIT的质心定位算法在信标节点较为稀疏、不均时,定位精度比采用最近邻信标节点选择的质心定位算法提高了32.18%。     

一种基于APIT的无线传感器网络混合型定位算法

针对现有近似三角形内点测试（ APIT）算法在信标节点密集环境下定位精度不高、稀疏环境下覆盖率较低的问题,提出了一种混合型定位算法。该算法通过减小三角形内点测试（ PIT）时的三角形误判、选择优良的三角形,提高了信标节点密集环境下的定位精度。同时,该算法结合DV-Hop算法与两点定位法在稀疏环境下能计算出未知节点坐标的优点,提高了信标节点稀疏环境下的定位覆盖率。仿真分析表明：混合型算法有效地提高了信标节点密集环境下的定位精度和信标节点稀疏环境下的定位覆盖率。     

基于角度判断的无线传感器网络APIT定位算法研究

在无线传感器网络节点定位算法中,近似三角形内点测试(APIT)算法具有较好的定位性能,成本较低,实现容易,在节点密度比较密集的情况下能达到比较理想的定位精度。但是在节点相对稀疏的环境下该算法误判率高,误差较大。提出一种APIT改进算法,利用角度求和来判断未知节点位置,通过理论分析比较和仿真实验表明:该算法可以在节点相对稀疏的情况下减小定位误差,提高定位精度。     

无线传感器网络中APIT-HR定位算法

针对无线传感器网络(WSNs)中近似四面体内点(APIT)质心定位算法计算复杂度高、定位精度差的问题,提出一种基于RSSI值折半的APIT (APIT-HR)质心定位算法.该算法以未知节点与三角形中的两个锚节点同时感知第三个锚节点的RSSI值进行比较并确定未知节点的存在区域,再以该区域质心作为定位结果.以面积规则和圆交域质心法改善APIT算法中存在的一些缺陷.仿真实验表明:相对于原始的APIT质心定位算法,APIT-HR算法降低了计算复杂度,提高了定位覆盖率和定位精度,定位误差缩小了22.8％.     

无线传感器网络基于中垂线分割的APIT的改进定位算法

定位技术是无线传感器网络重要的共性支撑技术之一。在近似三角形内点测试APIT算法基础上提出了基于中垂线分割的改进算法PB-APIT。利用三条边的中垂线将APIT算法中的三角形分割为4个或6个可用小区域,并以检测信号的强弱进一步来判定未知节点的位置,即判断未知节点处于哪一个可用小区域,从而减小原APIT算法的定位区域,提高定位精度。仿真结果表明,与原APIT算法相比,所改进的算法精度上有较大提高。     

基于APIT技术的无线传感器网络目标定位算法

针对无线传感器网络的目标定位问题,提出了一种基于能量的目标定位算法.首先通过移动锚节点轨迹的采集,形成虚拟锚节点,利用三边定位确定未知节点的位置,增加锚节点的密度.采用近似三角形内点测试(APIT)算法对目标节点进行定位,并加入了加权质心因子,用锚节点对目标节点的不同影响力来确定加权因子,以提高定位精度.仿真结果表明:该算法可以有效地提高无线传感器网络目标定位的精度.     

基于APIT和粒子滤波的无线移动节点定位算法研究

传统的近似三角形内点测试( APIT),即近似三角形内点测试定位算法,广泛应用于静态节点定位.结合粒子滤波提出改进算法,将APIT算法推广到节点动态定位.算法根据节点的移动性和APIT多边重合区域确定采样区域,通过目标节点的接收信号强度指示(RsSI)序列值过滤样本,使样本值的数学期望收敛于目标节点.仿真表明:该算法有...     

基于垂直平分线的非测距定位算法

在无线传感器网络定位机制中,近似三角形内点测试(APIT)定位算法因思想简单、硬件成本低、定位精度高而被广泛应用,但算法性能会因锚节点分布不均匀受到严重影响;为提高节点定位精度和解决APIT定位算法边缘效应的问题,提出一种基于垂直平分线的非测距定位算法;该算法利用接收信号强度指示值(RSSI)值筛选锚节点并与等腰三角形底边中垂线过顶点的几何原理结合进行定位,可以得到比较合理的定理精度,性能相对稳定;仿真结果表明,该算法可有效提高无线传感器网络定位的精度和覆盖率。     

基于改进APIT算法的无线传感器网络节点定位

定位技术是无线传感器网络中一个比较重要的技术.近似三角形内点测试(APIT)算法是一种比较常用的算法,为了提高无线传感器网络(WSNs)定位精度,在APIT算法的基础上进行改进,将三角形进行中垂线分割成4个或者6个小区间,通过对各个节点接收到目标节点信号强度进行比较,判断目标节点位于哪一个小区域内.通过仿真可以得到,改进的APIT算法精度上有了很大的提高.     

Grid-Scan算法定位误差和定位率的改进

针对Grid-Scan算法定位率及定位精度较低的问题,提出了一种基于虚拟锚节点的Grid-Scan定位算法。具体做了3个方面的工作：有邻居锚节点的未知节点只利用邻居锚节点进行定位,定位后的节点升级为虚拟锚节点;没有邻居锚节点的未知节点利用虚拟锚节点完成定位;锚节点及虚拟锚节点与未知节点采用不同的通信半径进行扫描并完成定位。仿真结果表明,相比传统算法,改进算法的定位精度和定位率分别平均提高了约6.35%和23.37%。     

基于Steffensen迭代和模糊信息的节点定位算法

为了提高无线传感器网络节点定位精度,提出了一种基于Steffensen迭代和模糊信息的节点定位算法.算法在模糊信息定位方法的基础上,通过引入Steffensen迭代求精提高节点定位精度.算法将锚节点分为静态锚节点和移动锚节点,利用移动锚节点不断的运动来辅助静态锚节点进行定位.首先利用节点间的模糊信息实现未知节点位置的粗略定位,然后利用Steffensen迭代对节点位置进行不断迭代求精,以实现未知节点的精确定位.通过仿真实验证明,相比3D-ADAL算法和改进的TOF测距算法,本文算法不仅降低了定位误差率,减小了网络的通信开销,还提高了节点定位效率.     

一种基于锚节点筛选的改进DV-Hop算法

作为一种经典的无线传感网节点非测距定位算法,DV-Hop定位算法有其一定的优势,但其仅适用于节点均匀分布的情况,如果在节点分布不均匀的网络中,定位结果则存在较大的偏差。针对这一问题,研究人员提出一种锚节点筛选定位算法(Anchors Filtering DV-Hop,AFDV-Hop),它是通过筛选合格的锚节点对未知节点定位。与DV-Hop算法相比,AFDV-Hop算法在节点分布不均匀的情况下,对定位精度有一定程度的改善,但由于该算法对均匀度的计算较为简略,算法的改进程度并不明显。本文对该算法中锚节点的筛选和均匀度的衡量方式进行改进,以验证此AFDV-Hop算法对DV-Hop算法改进的优越性。仿真结果表明,对于节点定位偏差的改善将随着节点不均匀度的增加而更为显著。     

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。     

基于局部保持典型相关分析的无线传感器网络三维定位算法

针对目前无线传感器网络三维空间定位算法精度不高、稳定性差等问题,在基于局部保持典型相关分析LPCCA模型的基础上构造三维定位算法3D-LE-LPCCA。首先,将LPCCA模型拓展到三维空间并建立信号空间和物理空间的映射模型,通过求解映射模型得到未知节点在物理空间上的临近节点集;其次,采用共面度阈值和体积比阈值的约束在临近节点集上计算出最佳定位单元;最后,采用最佳定位单元计算未知节点的坐标。仿真实验表明,该算法具有良好的定位效果,有效地提高了三维定位算法的精度和稳定性,降低了节点能耗。     

WSN定位算法APIT的改进型设计

APIT算法是WSN中应用广泛的一种定位算法,在定位中要求有较高的信标节点密度和网络连通度,而现实中未知节点的分布是随机分布的.为了提高定位精度,针对传统 APIT 定位算法在节点分布不均匀和信标节点较少时定位误差较大的问题,对原算法进行改进.仿真结果表明,改进后的 APIT算法定位精度和网络覆盖率相比于原算法都有明显的提高.     

无线传感器网络分布式的移动节点定位研究

针对WSN野外二维特定应用环境,提出了一种到主信标节点信号强度差定位算法（SSDLB）与运动预测定位算法（MPL）相结合的基于分布式的高覆盖率移动WSN节点定位算法,解决了在定位过程中未知节点在某定位时刻其邻居信标节点的个数小于3个的定位问题,并且避免了传统RSSI定位算法把信号强度值转化成距离再进行定位所带来的计算误差与计算开销,一定程度上提高了节点定位精度和覆盖率。仿真实验表明：此算法在较低的信标节点密度的条件下,能够达到较高的定位精度和定位覆盖率,与传统的RSSI算法相比定位性能有显著的提高。     

改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法

为了解决DV-Hop算法定位精度低的问题,提出一种分轮优化的改进DV-Hop定位算法。首先通过跳数阈值限制锚节点广播信息的范围;其次用每轮锚节点的平均每跳距离误差来修正锚节点的平均每跳距离;然后通过共线度检测区域,找出适合定位的锚节点组;再用三边测量法计算出参与定位的每组锚节点组的定位结果,用所有锚节点组定位结果的均值作为未知节点的估计位置;最后把本轮定位的未知节点升级为新的锚节点,进行下一轮定位。仿真结果表明,改进算法在不增加额外硬件开销的基础上,减小了定位误差,有效地提高了定位精度。     

二次栅格扫描与三角形质心迭代的定位算法

为了提高无线传感器网络的定位精度,在Grid-Scan算法的基础上提出一种改进的二次栅格扫描定位算法,再利用三角形质心迭代法进一步提升定位精度。首先通过比较未知节点的所有邻居锚节点到该未知节点的信号强度,找到最近邻居锚节点,利用最近邻居锚节点对可再定位的未知节点所在的估计区域进行二次栅格扫描,再利用PIT法则对定位区域进一步缩减,最后对质心三角形质心进行迭代计算得到最终定位点。仿真结果表明,在相同的网络环境下,与传统算法相比,改进算法明显提高了平均相对定位精度。     

基于PSO-GSA优化的井下加权质心人员定位算法

针对煤矿复杂环境中,接收信号强度指示的人员定位精度较低,难以动态跟踪参数变化的问题,提出一种利用改进的引力搜索算法应用于加权质心定位中进行井下人员定位的方法。先采用对数距离路径损耗模型得到信标节点到未知节点的距离,然后通过加权质心定位算法对未知节点定位;最后利用粒子群万有引力混合算法对相关参数和估计的位置信息进行优化。实验结果表明,该方法能够增强对环境变化的自适应能力,更有效地提高定位精度。