大范围无线传感器网络节点定位技术研究

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定位技术作为无线传感器网络的一项关键技术,是无线传感器网络各项应用技术的前提和基础,进行无线传感器网络节点定位技术的研究无论从理论上还是工程上都将具有重要意义。本文主要对无线传感器网络节点定位技术进行研究,在分析与总结现有无线传感器网络节点定位算法的基础上,重点从跳距估计和移动信标辅助定位两个方面对DV-Hop定位算法进行改进,并设计一种移动信标动态路径规划方法。论文完成的主要工作包括:  1、分析了无线传感器网络节点定位的基本原理及一般步骤,在总结并归纳常用无线传感器网络节点定位算法的基础上对其性能进行了对比分析;  2、分析并总结了DV-Hop定位算法的特点与不足,针对DV-Hop定位算法中跳段估计不准确带来的定位误差问题,借鉴差分GPS思想,提出了一种基于误差修正的DV-Hop改进算法,通过对DV-Hop算法中平均每跳距离进行估算与修正提高定位精度;  3、针对大规模无线传感器网络中,DV-Hop定位算法受网络分布影响较大的问题,基于移动信标辅助定位思想,通过引入虚拟信标改善网络的分布特性,提出了一种基于移动信标的改进定位算法,以改善算法的定位精度;  4、针对移动信标的运动路径优化问题,在分析随机走动模型、高斯马尔可夫移动模型以及SCAN模型等三类运动模型的基础上,以减少信标节点的移动距离以及通信开销,从而节省节点能量为目的,提出了一种使移动信标节点向距离其最近的固定信标所构成区域的最大未覆盖区方向运动的动态路径规划方法。
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