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无线传感器网络(WSN)在军事国防、环境检测、医疗卫生等许多领域都具有广泛的应用前景。对于大多数应用,不知道传感器位置而感知的数据是没有意义的,确定传感器节点自身位置和确定事件发生的位置是无线传感器网络的基本功能,前者是后者的基础。因此,节点自身定位问题研究是WSN热门研究领域之一。
目前,我军对地攻击弹着点检测评估主要采用人工报靶方法,该方法人力消耗大,时效性差,精度低,已远远不能满足现代化科技练兵的实际需要。为提高我军现代化作战水平,迎合现代化、科技化战争的需求,精确打击效能评估系统应运而生,它主要利用无线传感器网络来实现对弹着点的定位。其中传感器节点的自身定位是弹着点定位的前提和基础。
本论文的研究工作主要是精确打击效能评估系统中WSN节点定位问题的研究。主要工作包括:
1.对现有的典型定位算法进行比较和总结,基于距离(Range Based)定位算法定位精度高,但依赖于硬件,距离无关(Range Free)定位算法无需测量节点间的距离或方位,降低了对节点硬件的要求,使得节点成本更适合于大规模传感器网络,但定位精度相应有所降低;
2.该项目是一个军队项目,对定位精度要求较高,因此,结合项目实际,详细分析各种基于距离(Range Based)定位算法的核心思想及其优缺点,在此基础上,将Robust算法先得到未知节点的粗略估算,再进一步求精以及Euclidean算法把用于定位的锚节点由一跳扩展到两跳思想结合起来,并引入循环迭代等多种有益思想,设计一种新的定位算法Robust-Euclidean算法;
3.用c++语言在BCB平台下开发算法的仿真程序,对算法进行仿真实验,结果显示在100m×100m场地,未知节点为200,锚节点数量为25,测距误差为10%时,Robust-Euclidean算法的平均定位误差约为8%,达到了设计要求。