無線傳感網(wǎng)定位技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 3334444444444444444444444444444444444圖 67 信標節(jié)點廣播分組傳播過程圖示 ? （ 2）計算未知節(jié)點與信標節(jié)點的實際跳數(shù)距離 每個信標節(jié)點根據(jù)第一個階段記錄的其他信標節(jié)點的位置信息和相距跳數(shù)，利用式 估算平均跳數(shù)的實際平均距離值。接收節(jié)點記錄具有到每個信標節(jié)點的最小跳數(shù)，忽略來自同一個信標節(jié)點的最大跳數(shù)的分組。 質(zhì)心定位算法雖然實現(xiàn)簡單、通信開銷小，但僅能實現(xiàn)粗精度定位，并且需要信標節(jié)點具有較高的密度，各信標節(jié)點部署的位置也對定位效果有影響。假設(shè)多邊形頂點位置的坐標向量表示為 ，則這個多邊形的質(zhì)心坐標計算方法如下。 目前主要有兩類距離無關(guān)的定位方法： ? 一類是先對未知節(jié)點和信標節(jié)點之間的距離進行估計，然后利用多邊定位等方法完成對其他節(jié)點的定位； ? 另一類是通過鄰居節(jié)點和信標節(jié)點來確定包含未知節(jié)點的區(qū)域，然后將這個區(qū)域的質(zhì)心作為未知節(jié)點的坐標。 （ 3）極大似然估計法 ? 極大似然估計法 (maximum likelihood estimation， MLE)如圖 ，己知 3等個節(jié)點的坐標分別為(x1,y1)、 (x2,y2)、 … 、 (xn,yn)，它們到未知節(jié)點的距離分別為 d d … 、 dn，假設(shè)未知節(jié)點的坐標為(x,y)。那么存在下列公式： ???????????????????cccbbbaaadyyxxdyyxxdyyxx222222)()()()()()(BACD（ 1）三邊測量法 ??????????????????????????????????? ?2222222222221)(2)(2)(2)(2bccbcbaccacacbcbcacaddyyxxddyyxxyyxxyyxxyx可以得到點 D的坐標為 （ 2）三角測量法 ? 三角測量法 (triangulation)原理如圖 65所示，已知 A、 B、C三個節(jié)點的坐標分別為 (xa,ya)、 (xb,yb)、 (xc,yc) ，節(jié)點 D相對于節(jié)點 A、 B、 C的角度分別為 ∠ ADB、 ∠ ADC 、 ∠ BDC ，假設(shè)節(jié)點 D的坐標為 (x,y)。 ? TDoA技術(shù)對節(jié)點硬件的要求高，其對成本和功耗的要求使得該技術(shù)對低成本、低功耗的傳感網(wǎng)設(shè)計提出了挑戰(zhàn)。 （ 3）到達 時間差（ TDOA）（ 1） ? 在基于 TDoA的定位機制中，發(fā)射節(jié)點同時發(fā)射兩種不同傳播速度的無線信號，接收節(jié)點根據(jù)兩種信號到達的時間差以及這兩種信號的傳播速度計算兩個節(jié)點之間的距離。 ? 這類方法通過測量傳輸時間來估算兩節(jié)點之間距離。 （ 2）到達 時間（ TOA） (3) ? ToA采用的聲波信號進行到達時間測量。 （ 2）到達 時間（ TOA）（ 1） ? ToA機制是已知信號的傳播速度，根據(jù)信號的傳播時間來計算節(jié)點間的距離。 ?利用理論和經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，將傳播損耗轉(zhuǎn)化為發(fā)送器與接收器的距離。解析幾何里有多種方法可以確定一個點的位置。 ?時間代價 包括一個系統(tǒng)的安裝時間、配置時間、定位所需時間。如果刷新速度太低，可能會使得操作者無法實施實時控制。 3．定位性能的評價指標 ? （ 3）刷新速度： ? 刷新速度是指提供位置信息的頻率。 3．定位性能的評價指標 ? （ 2）覆蓋范圍： ? 覆蓋范圍和定位精度是一對矛盾性的指標。例如， GPS的精度為 1～ 10m，現(xiàn)在使用 GPS導航系統(tǒng)的精度約 5m。 ? （ 7）視線關(guān)系（ Line of sight， LoS） :如果兩個節(jié)點之間沒有障礙物，能夠?qū)崿F(xiàn)直接通信，則稱這兩個節(jié)點間存在視線關(guān)系。 ? 網(wǎng)絡(luò)連接度是所有節(jié)點的鄰居節(jié)點數(shù)目的平均值，它反映了傳感網(wǎng)節(jié)點配置的密集程度 。其余節(jié)點被稱為非錨點。 （ 1）根據(jù)是否依靠測量距離，分為 基于測距的定位 和 不需要測距的定位。這才是經(jīng)濟和可行的定位方案。 ? 符號位置指目標與一個基站或者多個基站接近程度的信息，表示目標與基站之間的 連通關(guān)系 ，提供目標大致的所在范圍。目標定位是以位置已知的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點作為參考，確定事件或者目標在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)所在的位置。 ? 其定位方式可分為節(jié)點 自身定位 和 目標定位 。無線傳感網(wǎng) 定位技術(shù) ?一、 引言 ?二、 節(jié)點定位技術(shù)基本概念 ?三、 基于距離的定位算法 ?四、 與距離無關(guān)的定位算法 ?五、 總結(jié) 一、引言 ? 傳感
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