无锚点定位技术研究与应用

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无线传感器网络是无线传感器网络无锚点定位技术的基础。本文首先分析了无线传感器网络的特点和无锚点定位的特征。无线传感器网络特点明显,作为一种多跳、自组织、动态的网络,适合于节点无锚点定位的应用。在无锚点定位过程中,针对不同的环境,需要选择恰当的定位算法和定位系统。本文通过研究典型的无锚点定位算法,将多维定标原理应用于无锚点定位算法。基于多维定标的无锚点定位算法是通过研究节点之间相互连通关系,构造节点连通关系图和网络相对坐标系,然后根据节点之间的距离信息,确定节点的相对坐标。但是将多维定标原理直接应用于无锚点定位算法误差较大,本文又对其进行了改进和优化,无锚点顺序多维定标定位算法建立在最短路径距离的单调不增的排列次序上,能够有效降低节点定位误差。无锚点定位技术,适宜于在锚点难以部署的作战环境、敌占区和小规模特种作战区域,能够在特定区域快速定位战场伤员。本文以野战搜救为背景,将无锚点定位技术应用于战场伤员定位,采用无锚点多维定标算法和无锚点顺序多维定标算法分别计算士兵节点的相对坐标位置。仿真结果证明,相同条件下,在矩形网络和C形网络中,两种定位算法都能够实现定位。在矩形网络中,无锚点顺序多维定标定位算法平均定位误差降低了1.97%,而在C形网络中降低了4.42%。平均定位误差受节点通信半径的影响,随着通信半径的增大,采用无锚点顺序多维定标定位算法,矩形网络节点平均定位误差降低了9.56%,C形网络节点平均定位误差降低了10.4%;采用无锚点多维定标定位算法,矩形网络节点平均定位误差降低了10.53%,C形网络节点平均定位误差降低了12.01%,但是无锚点多维定标定位算法的平均定位误差仍然高于无锚点顺序多维定标定位算法。
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