可容忍信標(biāo)誤差的三維傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定位方法

郭曉雷 于 寧 吳銀鋒 萬江文

(北京航空航天大學(xué) 儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院，北京 100191)

可容忍信標(biāo)誤差的三維傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定位方法

郭曉雷 于 寧 吳銀鋒 萬江文

(北京航空航天大學(xué) 儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院，北京 100191)

針對信標(biāo)位置存在誤差情況下的三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位問題，提出一種基于正交回歸的多跳定位方法.同時(shí)考慮到自變量誤差和因變量偏差對節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)估計(jì)的影響，基于約束加權(quán)正交回歸參數(shù)估計(jì)準(zhǔn)則，建立可容忍信標(biāo)位置誤差的三維多跳定位模型，解決了信標(biāo)位置和距離估計(jì)兩方面的誤差并存時(shí)的節(jié)點(diǎn)自定位問題，并給出求解節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)最優(yōu)值的數(shù)值方法;推導(dǎo)出相應(yīng)的坐標(biāo)估計(jì)精度評估標(biāo)準(zhǔn)3D-MCRB(3D Multi-hop Cramér-Rao Bound).仿真結(jié)果表明:此方法對信標(biāo)位置誤差和距離估計(jì)誤差都具有較好的抑制能力，在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)條件下，能將定位精度提高10%以上.

無線傳感器網(wǎng)絡(luò);三維定位;信標(biāo)位置誤差;正交回歸;Cramér-Rao界

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs，Wireless Sensor Networks)是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)以無線通訊的方式組成的多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)化智慧感知、低成本和布置靈活的優(yōu)勢使其成為目前IT領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一［1］.在實(shí)際應(yīng)用中，傳感器節(jié)點(diǎn)通常隨機(jī)部署(如飛機(jī)布撒等)在不同的環(huán)境中執(zhí)行各種監(jiān)測任務(wù)，自身的位置無法事先確定，因此節(jié)點(diǎn)在部署后首先需要實(shí)時(shí)地進(jìn)行自定位.

近些年，許多學(xué)者都致力于傳感網(wǎng)定位技術(shù)方面的研究，文獻(xiàn)［2－3］對現(xiàn)有的研究成果進(jìn)……