可容忍信標誤差的三維傳感網節點定位方法

郭曉雷 于 寧 吳銀鋒 萬江文

(北京航空航天大學 儀器科學與光電工程學院，北京 100191)

可容忍信標誤差的三維傳感網節點定位方法

郭曉雷 于 寧 吳銀鋒 萬江文

(北京航空航天大學 儀器科學與光電工程學院，北京 100191)

針對信標位置存在誤差情況下的三維無線傳感器網絡節點定位問題，提出一種基于正交回歸的多跳定位方法.同時考慮到自變量誤差和因變量偏差對節點坐標估計的影響，基于約束加權正交回歸參數估計準則，建立可容忍信標位置誤差的三維多跳定位模型，解決了信標位置和距離估計兩方面的誤差并存時的節點自定位問題，并給出求解節點坐標最優值的數值方法;推導出相應的坐標估計精度評估標準3D-MCRB(3D Multi-hop Cramér-Rao Bound).仿真結果表明:此方法對信標位置誤差和距離估計誤差都具有較好的抑制能力，在大多數實驗條件下，能將定位精度提高10%以上.

無線傳感器網絡;三維定位;信標位置誤差;正交回歸;Cramér-Rao界

無線傳感器網絡(WSNs，Wireless Sensor Networks)是由大量的傳感器節點以無線通訊的方式組成的多跳自組織網絡系統，網絡化智慧感知、低成本和布置靈活的優勢使其成為目前IT領域的研究熱點之一［1］.在實際應用中，傳感器節點通常隨機部署(如飛機布撒等)在不同的環境中執行各種監測任務，自身的位置無法事先確定，因此節點在部署后首先需要實時地進行自定位.

近些年，許多學者都致力于傳感網定位技術方面的研究，文獻［2－3］對現有的研究成果進……