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无线传感器网络定位技术研究
节点定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一,节点自身的正确定位是提供监测事件位置信息的前提。节点定位问题即根据少数已知位置的节点,按照某种定位机制确定自身的位置。只有在节点自身正确定位之后,才能确定传感器节点监测到的事件的具体位置,这需要监测到该事件的多个传感器节点之间相互协作,并利用他们自身的定位机制确定事件发生的位置。目前现有的无线传感器网络节点定位算法普遍存在有测距方法受环境影响大、算法复杂度高能耗大、不适用于移动节点定位等问题,总体可以归结为一点——算法实用性差。随着无线传感器网络技术的不断进步成熟...
节点定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一,节点自身的正确定位是提供监测事件位置信息的前提。节点定位问题即根据少数已知位置的节点,按照某种定位机制确定自身的位置。只有在节点自身正确定位之后,才能确定传感器节点监测到的事件的具体位置,这需要监测到该事件的多个传感器节点之间相互协作,并利用他们自身的定位机制确定事件发生的位置。目前现有的无线传感器网络节点定位算法普遍存在有测距方法受环境影响大、算法复杂度高能耗大、不适用于移动节点定位等问题,总体可以归结为一点——算法实用性差。随着无线传感器网络技术的不断进步成熟,其应用将会越来越广泛,实用化的节点定位技术研究对于传感器网络技术性能提高和实用性保证有重要的理论意义和应用价值。 本文围绕着项目组实际承担的基于无线传感器网络技术行业定位应用系统对实用化的节点定位技术展开了研究。主要研究内容和结论如下: 1)基于RSSI校验的无线传感器网络节点定位算法的设计与实现:本文通过将RSSI方法和质心定位算法相结合,研究了环境适应性强的定位算法。主要包括:提出了一种新的基于RSSI校验的无线传感器网络节点定位算法;论述了该算法的主要特性;比较分析了类似的算法;最后在仿真实验环境下验证了该算法环境适应性明显强于质心与权质心定位算法,相同条件下其精度比权质心算法提高大约10%。 2)基于Monte Carlo方法的移动节点定位算法的设计与实现:针对煤矿井下人员定位这一现实应用背景,对移动节点定位技术展开了研究。具体包括:提出了适用于运动行为带有人为特征的节点位置预测和选取模型:定义了算法滤波的规则;有针对性的比较分析了类似定位算法;最后在模拟实验环境下验证了该算法的实用性明显好于现有的传统MCL和CDL移动节点定位算法,相同条件下精度高于传统MCL算法30%~40%,高于CDL算法20%~30%。 3)基于无线传感器网络的煤矿井下定位和应急联动系统:本文对该系统的研发进行了简明的阐述,主要包括:系统需求分析、相关硬件平台介绍、系统总体框架设计和定位子系统设计等,尤其特地说明了本文提出的定位算法思想在该系统中的实际应用。
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作者: 汪炀
学科专业: 计算机应用技术
授予学位: 博士
学位授予单位: 中国科学技术大学
导师姓名: 黄刘生
学位年度: 2007
语 种: chi
分类号: TP399
在线出版日期: 2007年9月3日