无线传感器网络基于锚节点的定位和移动路径规划的研究与应用

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无线传感器网络的应用范围和应用场景正在逐步扩大,在环境检测、军事跟踪、航天探索等应用中,无线传感器网络都扮演着十分重要的作用。对网络中未知节点的定位是无线传感器网络实际应用的前提。本文首先阐述了无线传感器网络的结构,以及定位技术在无线传感器网络实际应用中的重要性,接着针对无线传感器网络的定位问题介绍了基础的定位算法及其原理,针对经典多维尺度(Multidimensional Scaling,MDS)算法计算量过大,误差容易累计,本文提出了一种基于MDS-MAP的分布式定位算法。该方法利用网络节点的连通关系,在对节点间测距精度要求不高的条件下对节点位置进行定位,同时减小了节点定位过程中的计算复杂度和能量消耗。并仿真了该算法在不同传播模型中的定位效果。接着本文将该算法应用在移动锚节点中,提出了一种基于圆形轨迹的的移动锚节点规划路径。通过仿真将该移动路径与其他路径算法在功耗和定位精度进行比较,同时仿真证明该移动轨迹可以降低定位过程中移动锚节点运行功耗、有效避免网络中障碍物的干扰,并且提供了较高的定位精度。最后将本文提出的利用移动锚节点定位算法和移动锚节点的路径规划应用在物流工程的场景中,并描述了一个灾害搜救系统。
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