基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維空間定位算法研究.pdf

1、　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)作為新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一，是當(dāng)前IT界研究的熱點(diǎn)。無(wú)。線(xiàn)。傳。感。器。網(wǎng)。絡(luò)。是。大。量。的具。有。無(wú)。線(xiàn)。通。信。與。計(jì)。算。能。力。的。傳。感。器。以。自。組?？?。和。多。跳。的。方。式。構(gòu)。成。的。無(wú)。線(xiàn)。網(wǎng)。絡(luò)。，。部。署。在。監(jiān)?？?。測(cè)。量。區(qū)。域。，。其。目。的。是。感。知。、。采。集。、。處。理。和。傳。輸。網(wǎng)。絡(luò)。覆。蓋。地。理。區(qū)。域。內(nèi)。感。知。對(duì)。象。的。監(jiān)。測(cè)。信。息。。它在環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)難救助、目

2、標(biāo)跟蹤、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。而 ZigBee 技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種方式，已經(jīng)逐漸展現(xiàn)出其在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的良好應(yīng)用前景。
　　在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，定位是人們很感興趣的一個(gè)領(lǐng)域。將節(jié)點(diǎn)的位置信息采集后，通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，是定位的基本要求，而由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存在的一些限制，會(huì)引起定位的誤差，導(dǎo)致對(duì)位置信息判斷失誤。因此對(duì)定位算法的研究就顯得很有必要。
　　目前較為成熟的定位算法，

3、有非基于測(cè)距和基于測(cè)距的兩類(lèi)。其中基于測(cè)距的RSSI、TOA、TDOA、AOA算法研究較多。但是這些算法都是針對(duì)二維平面的。針對(duì)三維空間的算法研究剛剛起步。
　　本文首先對(duì)二維算法進(jìn)行了研究。在對(duì)二維算法有深入研究的基礎(chǔ)上，試圖將其擴(kuò)展到三維空間中。首先提出了三維空間中幾何模型的搭建，為三維定位算法的提出建立一個(gè)理想的幾何模型。該幾何模型較適用于室內(nèi)空間定位。接著在幾何模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)二維空間距離坐標(biāo)公式，推算出三維空間的距離

4、坐標(biāo)公式，并對(duì)公式進(jìn)行整理，變成矩陣形式，成為有利于仿真計(jì)算的形式。然后結(jié)合RSSI定位算法，將距離和RSSI值之間建立聯(lián)系，利用 RSSI 值進(jìn)行計(jì)算。再結(jié)合包圍盒定位算法，對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。用兩種算法結(jié)合的方式得到最后的結(jié)果。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明，該定位算法較單一的 RSSI 值定位算法有所改進(jìn)，隨著參與定位節(jié)點(diǎn)的數(shù)量增加，定位的準(zhǔn)確性也有所提升。同時(shí)證明二維定位算法在三維定位中是可行的。
　　最后本文對(duì)提出的該算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。利