一种基于角度判断的无线传感器网络APIT改进定位算法

【摘要】随着信息技术的飞速发展,人们对客观事物的认知不断增强,无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)作为反映客观世界的媒介逐渐被重视起来。通常,无线传感器网络中节点是大规模随机部署,导致许多节点自身的位置并不确定,严重的影响了无线传感器网络应用的性能。因此,网络中节点必须确定自身的准确位置,才能更好的发挥网络各方面的性能。定位技术(Localizationtechnology)不仅可以运用于目标追踪和定位,而且可以提高路由选择的效率以及网络安全性能。由于无线传感器网络自身的特性,使得传统的定位技术并不完全适用。因此,国内外众多学者致力于无线传感器网络定位的研究,提出了许多适用于无线传感器网络的定位算法。本文在对于现有的无线传感器网络节点定位算法大量研究的基础之上,对定位技术相关研究作了以下工作：首先,本文对无线传感器网络的发展历程进行简要的介绍,并阐述了无线传感器网络节点定位研究背景及内容。分析了常用的定位系统原理和几种常用定位算法,指出之间的互补和不足。其次,着重对非测距的APIT(ApproximatePoint-In-TriangulationTest)定位算法实现过程进行了分析,指出APIT定位算法由于网络中节点部署不规则会造成两种误判情况的发生,以及对于一些未知节点不满足APIT定位算法的条件下仍然是不确定节点的问题进行分析。最后,本文针对APIT算法中存在的缺点,提出了一种基于角度判断的APIT定位改进算法。改进后的APIT定位算法对存在的两种误判情况进行了分析,根据点在三角形内部和外部两种不同情形时,与三角形顶点形成的夹角不同的特性,改进了三角形内点测试的方法,更加准确的对节点所存在的位置进行定位,并且特别分析了位于三角形边界附近的点的情况,改进后的算法对这类节点所在区域予以排除,有效的减少了误判情况发生,增加了节点的定位精度。在APIT算法中,由于节点部署的不规则性,可能导致网络中部分节点并不满足定位算法执行的条件,改进后的算法将不同原因造成无法定位的情况分成了两类,对每一类情况如何定位加以说明,有效地减少了网络中不能被定位节点的比例,增加了节点覆盖率,并有效的改进了无线传感器网络中节点的定位精度。
【作者】孟庆锐；
【导师】刘明；
【作者基本信息】华中师范大学，计算机系统结构，2014，硕士
【关键词】无线传感器网络；定位算法；APIT算法；无需测距的定位算法；角度；

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