基于移動節(jié)點路徑規(guī)劃的定位算法的研究.pdf

1、在無線傳感器網(wǎng)絡眾多應用領域中,節(jié)點的位置信息是大多數(shù)應用的前提和基礎,獲得節(jié)點的位置信息是非常有必要的。因此,研究定位技術對整個傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展乃至人類的發(fā)展都有著非常深遠的意義。
　　 傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡定位技術主要是針對靜態(tài)網(wǎng)絡,節(jié)點一旦部署好就不能改變位置。然而通常野外環(huán)境比較復雜,節(jié)點的布設成本、障礙物的干擾以及節(jié)點的能耗限制都會嚴重影響整個網(wǎng)絡的定位性能。針對這種情況,本文提出一種基于移動節(jié)點優(yōu)化路徑的定位算法,通

2、過規(guī)劃合理的移動路徑,不但可以使盡可能多的節(jié)點實現(xiàn)定位,而且可以大大減少網(wǎng)絡的構建成本,一定程度上減少障礙物的影響,提高節(jié)點的定位效率。具體的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 1.在分析無線傳感器網(wǎng)絡定位算法的基礎上,結合定位技術的幾種性能評價指標,重點分析比較了幾種典型的無需測距算法的性能。
　　 2.針對無線傳感器網(wǎng)絡傳統(tǒng)定位技術存在的不足,提出利用移動節(jié)點進行定位。一般節(jié)點的移動路徑會直接影響到網(wǎng)絡的定位性能。所以

3、,在分析幾種典型的路徑規(guī)劃方法的基礎上,提出一種基于改進蟻群算法的路徑規(guī)劃方法。蟻群算法作為一種優(yōu)化算法,在路徑規(guī)劃方面有其突出的優(yōu)勢。它通過感知路徑上信息素濃度的大小來選擇路徑,經(jīng)過不斷的迭代來獲得路徑最優(yōu)解。但是,蟻群算法也具有收斂速度慢,易陷入局部最優(yōu)解等缺點。因此,本文提出一種基于角度選擇策略的改進蟻群算法。一方面通過設置信息素濃度閾值,避免了搜索停滯;另一方面,通過限制螞蟻的搜索角度,避免了一些最壞路徑的搜索,提高了算法的收斂

4、速度;此外,通過加入角度調(diào)節(jié)因子,不斷更新螞蟻路徑選擇的概率,有利于螞蟻選擇最優(yōu)路徑,避免陷入局部最優(yōu)解。
　　 3.提出一種基于移動信標的DV-Hop定位算法,該算法使用改進的蟻群算法進行路徑規(guī)劃。首先讓移動節(jié)點在傳感區(qū)域中按照預先規(guī)劃好的路徑移動,每間隔一個周期就停下來形成多個虛擬信標節(jié)點,同時不斷的廣播自己的位置信息,未知節(jié)點根據(jù)獲得的與虛擬信標節(jié)點的跳數(shù)和平均距離值就可以實現(xiàn)自身的定位。為了實現(xiàn)更精確的定位,本文使用泰勒