无线传感器网络基于移动信标动态选择的定位算法
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｎｏ ｅ ｌ ｃ ｌ ａｉｎ ｉ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｏ ｎ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｆｗ ｒｌ ｓ ｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｒ ｓ ＤＶ— ｐ ｉ ｉｄ ｏ ｄ ｏ ａｉ ｔ ｓ ｈ ａ ｉ ｆｍａ ｙ ａ ｐ ｉ ｔ ｓ ｏ ｉｅｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｅｗｏ ｋ ． ｚ ｏ ｃ ｏ Ｈｏ ｓ ａ ｋ ｎ ｆ ｒｎ ｅ ｆ ｅ ｌｃ ｉａ ｉｎ ａ ｇ ｒｔ ｍ， ｕ ｅ ｐ ｓｔ ｎｎ ｒ ｃｓｏ ｅ ｅ ｄ ｎ ｔｅ ｎ ｔ ｏ ｋ’ ｏ ｎ ｃｉ ｇ ｓｔａ ｉｎ Ｆ ｒ ａ ｇ ・ ｅ ｏ ａ ｚ ｔ ｌ ｏ ｈ ｂ ｔｔ ｏ ｉ ｏ ｉ ｇ ｐ ｅ ｉｉｎ ｄ ｐ ｎ ｓｏ ｈ ｅｗ ｒ Ｓｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ｔ ． ｏ ｒ ｌ ｏ ｉ ｈ ｉ ｎ ｕ ｏ ｉ ｅ ｕ ａ ｏ ｏｏ ｙ ｎ ｔ ｏ ｋ， ｅ ｌｃ ｌ ａ ｉｎ ｅ ｒ ｒｉ ａｇ ． ｎ ｖ ｅ ｏ ｉ ｓｔ ａｉｎ， ｎ ｉ ｒ ｖ ｄ ＤＶ— ｐ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｒ ｇ ｌｒｔ ｐ ｌｇ ｅｗ ｒ ｔ ｏ ａｉ ｔ ｒｏ ｓｌｒ ｅ Ｉ ｉｗ ｆｔ ｓ ｉ ｔｏ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｒ ｈ ｚ ｏ ｈ ｕ Ｈｏ ｏ ｈ ｌ ｉ ｂ ｓ ｄ ｏ ｂｌ ｅ ｃ ｎ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ ｎ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ． ｍｏ ｉ ｅ ｃ ｎ ｉ ｕ ｅ ｏ ｍｏ ｅ ａ ｏ ｎ ｈ ｅｗｏｋ ａ ｅ ｎ ｍｏ ｉ ｂ ａ ｏ ｙ ａ ｃ ｓ ｌｃ ｉ ｓ ｒ ｐ ｓ ｄ Ａ ｂｌ ｂ ａ ｏ ｓ ｓ ｄ ｔ ｖ ｒ ｕ ｄ ｔｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｏ ｅ
ＸＩ Ｘｉ ｏ ｓ ｎ Ｅ ａ ｏ ｇ，ＣＨＥＮＧ ｉｎｇ ｌ ｎ Ｌ ａ ｕ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｕｏ ｔ ｎ Ｇｕ ｎ ｔ ｎ ｉｅｓ ｙｏ ｅｈ ｏｏｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ １０ ６ Ｃ ｉａ） Ｓｈ ｏ ｏ ｔｍａｉ ， ａ ｇｌ ｇＵｎｖｒｉ ｆＴ ｃ ｎ ｌｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ０ ， ｈｎ Ａ ｏ ０ ｔ
ｕｓ ｒｌｔｒ ｔｏ ｌｏ ｔ ｍ ｔ ａｃ ａｅ ｉｓ ｏ ｉ ｏ ．Ｓｍ ｕａ ｉｎ ｒ ｓ ｌｓ ｒ ｖ ｔ ｔ ｔ ｅ ｌｏ ｔ ｍ ｃ ｎ ｍ ｐ ｏ ｅ ｈ ｅ ｔｉａ ｅａ ｉｎ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｏ ｃ ｌｕｌｔ ｔ ｐ ｓｔ ｎ ｉ ｌｔｏ ｅ ｕ ｔ ｐ ｏ ｅ ｈａ ｈ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｉ ａ ｉ ｒ ｖ ｔｅ ｌ ｃ ｒ ｃｓｏ ｌ
ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｒ ｄ ｓｉ ａｅ ｐ ｔ ｎ ｒ ａ ｃ ｓ ｍｅ ｓ ｇ ｓｗｉ ｓｌ ｃ ｌ ａｉｎ ｉ ｆｒ ｔ ｎ， ｎ ａｃ ｌｔ ｈ ｖ ｒ ｇ ｆ ｃ ｏ ｄ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ａｈ ａ ｄ ｂ ｏ ｄ ａ ｔ ｓ ａ ｅ ｔ ｉ ｏ ａｉ ｔ ｎ ｏｍａｉ ａ ｄｃ ｕａ ｅｔ ｅ ａ ｅ ａ ｅｏ ｏ ｎ ｈ ｔ ｚ ｏ ｏ ｌ
精度依赖于 网络 的联通状况 ， 对于不规则拓扑 的网络定位误差较大 。针对这种情况 ， 提出一 种新 的基 于移
动信标动态选择 的改进 Ｄ － ｐ定位算 法 ， Ｖ Ｈｏ 利用一个移动信标在 网络 中漫游并广播定位分组信 息 ， 在每 并 个虚拟信标 中计算 当前位置 的平均跳距 离。未知 节点 动态选择能获得最高计 算精度 的最优 ３个虚拟 信标 节点 ， 并使用三边测量法计算其位置 ， 现节 点精确定位 。最后通 过仿真证 明此算法 可以提高定 位精度 ， 实
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｗｒｌ ｓ ｓｎｏ ｅ ｏｋ ＷＳ ｓ ； ｍ ｂｌ ｂａｏ ｏｅ Ｄ — ｏ ； ｖ ｔａ ｂ ａｏ ； ｄｎｍ ｃ ｙｗ ｒｓ ｉ ｅ ｅ ｓｒｎｔ ｒｓ（ Ｎ ） ｅｓ ｗ ｏ ｉ ｅｃｎ ｎ ｄ ； Ｖ Ｈ ｐ ｉｕ ｅｃｎ ｙａ ｉ ｅ ｒｌ
降低定位成本 ， 提高了定位 的效率 。 关键词 ：无线传感器 网络 ；移动信标节点 ； Ｖ Ｈ ｐ 虚 拟信标 ； Ｄ —ｏ； 动态选择算法
中 图分 类 号 ：Ｔ ３３ ０ Ｐ ９ ．４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ －７ ７ ２ １ ） １ １３０ ００９ ８ （０ １ Ｏ － ２－４ ０
２１ 年 第 ３ ０１ ０卷 第 １ 期
传感 器与微系统（ ｒｎｄ ｃｒ ｎ ｃｏｙｔｍ Ｔ ｃｎ ｌ ｉ ） Ｔａｓｕｅ ｄＭｉ ｓｓ ｅｈ ｏ ｇ ｓ ａ ｒ ｅ ｏｅ
１３ ２
无线 传 感 器 网络基 于 移 动 信 标 动 态 选 择 的定 位 算 法
谢 晓松 ， 良伦 程
（ 东工业大 学 自动化学院 ， 广 广东 广州 ５ ０ ０ １０ ６） 摘 要 ：无线传感器 网络节点 定位是许 多应用 的基础 。Ｄ — ｏ Ｖ Ｈ ｐ是 一种无 需测距 的定位 算法 ， 但其 定位
Ｌｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｏ ｒ ｌｓ ｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｒ ｓ ｃ ｌｚ ｔｏ ｌ ｏ ｉｈ ｆ ｒ ｗｉｅ ｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｅ ｗｏ ｋ
ｂａ ｅ ｎ ｍ ｏ ｉｅ ｂ ａ ｏ ｙ ｍ ｉ ｅｅ ｔｏ ｓｄ ｏ ｂ ｌ ｅ ｃ ｎ ｄ ｎａ ｃ ｓ ｌｃ ｉ ｎ
ｏ ｅ ｈ ｐ ｄｓａ ｃ ． ｋ ｏ ｎ ｎ ｄ ｙ ａ ｃ ｓ ｌ ｃｓ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｂ ａ ｏ ｓ ｗｈｃ ａ ｃ ｕ ｒ ｈ ｉｈ ｓ ｐ ｅ ｉｉｎ ａ ｄ ｎ — ｏ ｉｔｎ ｅ Ｕｎ ｎ ｗ ｏ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ ｈ ｈ ｅ ｅ ｃ ｎ ｉｈ ｃ ｎ ａ ｑ ｉ ｔ ｅ ｈｇ ｅ ｔ ｒ ｃ ｓ ｎ ｅ ｏ
ＸＩ Ｘｉ ｏ ｓ ｎ Ｅ ａ ｏ ｇ，ＣＨＥＮＧ ｉｎｇ ｌ ｎ Ｌ ａ ｕ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｕｏ ｔ ｎ Ｇｕ ｎ ｔ ｎ ｉｅｓ ｙｏ ｅｈ ｏｏｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ １０ ６ Ｃ ｉａ） Ｓｈ ｏ ｏ ｔｍａｉ ， ａ ｇｌ ｇＵｎｖｒｉ ｆＴ ｃ ｎ ｌｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ０ ， ｈｎ Ａ ｏ ０ ｔ
ｕｓ ｒｌｔｒ ｔｏ ｌｏ ｔ ｍ ｔ ａｃ ａｅ ｉｓ ｏ ｉ ｏ ．Ｓｍ ｕａ ｉｎ ｒ ｓ ｌｓ ｒ ｖ ｔ ｔ ｔ ｅ ｌｏ ｔ ｍ ｃ ｎ ｍ ｐ ｏ ｅ ｈ ｅ ｔｉａ ｅａ ｉｎ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｏ ｃ ｌｕｌｔ ｔ ｐ ｓｔ ｎ ｉ ｌｔｏ ｅ ｕ ｔ ｐ ｏ ｅ ｈａ ｈ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｉ ａ ｉ ｒ ｖ ｔｅ ｌ ｃ ｒ ｃｓｏ ｌ
ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｒ ｄ ｓｉ ａｅ ｐ ｔ ｎ ｒ ａ ｃ ｓ ｍｅ ｓ ｇ ｓｗｉ ｓｌ ｃ ｌ ａｉｎ ｉ ｆｒ ｔ ｎ， ｎ ａｃ ｌｔ ｈ ｖ ｒ ｇ ｆ ｃ ｏ ｄ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ａｈ ａ ｄ ｂ ｏ ｄ ａ ｔ ｓ ａ ｅ ｔ ｉ ｏ ａｉ ｔ ｎ ｏｍａｉ ａ ｄｃ ｕａ ｅｔ ｅ ａ ｅ ａ ｅｏ ｏ ｎ ｈ ｔ ｚ ｏ ｏ ｌ
精度依赖于 网络 的联通状况 ， 对于不规则拓扑 的网络定位误差较大 。针对这种情况 ， 提出一 种新 的基 于移
动信标动态选择 的改进 Ｄ － ｐ定位算 法 ， Ｖ Ｈｏ 利用一个移动信标在 网络 中漫游并广播定位分组信 息 ， 在每 并 个虚拟信标 中计算 当前位置 的平均跳距 离。未知 节点 动态选择能获得最高计 算精度 的最优 ３个虚拟 信标 节点 ， 并使用三边测量法计算其位置 ， 现节 点精确定位 。最后通 过仿真证 明此算法 可以提高定 位精度 ， 实
Ｋｅ ｏ ｄ ： ｗｒｌ ｓ ｓｎｏ ｅ ｏｋ ＷＳ ｓ ； ｍ ｂｌ ｂａｏ ｏｅ Ｄ — ｏ ； ｖ ｔａ ｂ ａｏ ； ｄｎｍ ｃ ｙｗ ｒｓ ｉ ｅ ｅ ｓｒｎｔ ｒｓ（ Ｎ ） ｅｓ ｗ ｏ ｉ ｅｃｎ ｎ ｄ ； Ｖ Ｈ ｐ ｉｕ ｅｃｎ ｙａ ｉ ｅ ｒｌ
降低定位成本 ， 提高了定位 的效率 。 关键词 ：无线传感器 网络 ；移动信标节点 ； Ｖ Ｈ ｐ 虚 拟信标 ； Ｄ —ｏ； 动态选择算法
中 图分 类 号 ：Ｔ ３３ ０ Ｐ ９ ．４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ －７ ７ ２ １ ） １ １３０ ００９ ８ （０ １ Ｏ － ２－４ ０
２１ 年 第 ３ ０１ ０卷 第 １ 期
传感 器与微系统（ ｒｎｄ ｃｒ ｎ ｃｏｙｔｍ Ｔ ｃｎ ｌ ｉ ） Ｔａｓｕｅ ｄＭｉ ｓｓ ｅｈ ｏ ｇ ｓ ａ ｒ ｅ ｏｅ
１３ ２
无线 传 感 器 网络基 于 移 动 信 标 动 态 选 择 的定 位 算 法
谢 晓松 ， 良伦 程
（ 东工业大 学 自动化学院 ， 广 广东 广州 ５ ０ ０ １０ ６） 摘 要 ：无线传感器 网络节点 定位是许 多应用 的基础 。Ｄ — ｏ Ｖ Ｈ ｐ是 一种无 需测距 的定位 算法 ， 但其 定位
Ｌｏ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｏ ｒ ｌｓ ｅ ｓ ｒ ｎ ｔ ｒ ｓ ｃ ｌｚ ｔｏ ｌ ｏ ｉｈ ｆ ｒ ｗｉｅ ｅ ｓ ｓ ｎ ｏ ｅ ｗｏ ｋ
ｂａ ｅ ｎ ｍ ｏ ｉｅ ｂ ａ ｏ ｙ ｍ ｉ ｅｅ ｔｏ ｓｄ ｏ ｂ ｌ ｅ ｃ ｎ ｄ ｎａ ｃ ｓ ｌｃ ｉ ｎ
ｏ ｅ ｈ ｐ ｄｓａ ｃ ． ｋ ｏ ｎ ｎ ｄ ｙ ａ ｃ ｓ ｌ ｃｓ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｂ ａ ｏ ｓ ｗｈｃ ａ ｃ ｕ ｒ ｈ ｉｈ ｓ ｐ ｅ ｉｉｎ ａ ｄ ｎ — ｏ ｉｔｎ ｅ Ｕｎ ｎ ｗ ｏ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｅ ｔ ｈ ｈ ｅ ｅ ｃ ｎ ｉｈ ｃ ｎ ａ ｑ ｉ ｔ ｅ ｈｇ ｅ ｔ ｒ ｃ ｓ ｎ ｅ ｏ