无线传感网定位技术课件.ppt

无线传感网 定位技术; 一、 引言 二、 节点定位技术基本概念 三、 基于距离的定位算法 四、 与距离无关的定位算法 五、 总结;引言;引言; 节点定位技术基本概念;在很多传感网应用场合中，必须知道各节点物理位置的坐标信息。通过人工测量或配置来获得节点坐标的方法往往不可行。通常传感网能够通过网络内部节点之间的相互测距和信息交换，形成一套全网节点的坐标。这才是经济和可行的定位方案。 从广义上来讲，无线传感网的定位问题包括传感器节点的自身定位和对监控目标的定位。目标定位侧重于传感网在目标跟踪方面的应用，是对监控目标的位置估计，它以先期的节点自身定位为基础。从不同的角度出发，无线传感网的定位方法可以进行如下分类。 （1）根据是否依靠测量距离，分为基于测距的定位和不需要测距的定位。 （2）根据部署的场合不同，分为室内定位和室外定位。 （3）根据信息收集的方式，网络收集传感器数据用于节点定位被称为被动定位，节点主动发出信息用于定位被称为主动定位。 ;2．基本术语;3．定位性能的评价指标;3．定位性能的评价指标; 基于距离的定位算法;测距方法;1．接收信号强度指示（RSSI）;2．到达时间（ToA）;2．到达时间（ToA）(2);3．到达时间差（TDoA）;3．到达时间差（TDoA）(2);4．到达角（AoA）; 节点定位计算方法;（1）三边测量法;（2）三角测量法;（3）极大似然估计法;与距离无关的定位算法;1．质心算法;2．DV-Hop算法;;（2）计算未知节点与信标节点的实际跳数距离 每个信标节点根据第一个阶段记录的其他信标节点的位置信息和相距跳数，利用式 估算平均跳数的实际平均距离值。 （6.8） 其中（xi,yi)，(xj,yj)是信标节点I,j的坐标，hij是信标节点I,j与之间的跳数。 然后，信标节点将计算的每跳平均距离用带有生存期字段的分组广播到网络中，未知节点仅记录接收到的每一跳平均距离，并转发给邻居节点。 这个策略确保了绝大多数节点从最近的信标节点接收每跳平均距离值。未知节点接收到平均值每跳距离后，根据记录的跳数，计算到每个信标节点的跳段距离。;（3）利用三边测量法或极大似然估计法计算自身位置 未知节点利用第二阶段中记录的每个信标节点的跳段距离，利用三边测量法或极大似然估计法计算自身坐标。 如图6-8给出了DV-Hop算法示例。经过第一阶段和第二阶段，能够计算出信标节点L1、L2、L3间的实际距离和跳数，那么信标节点L2计算的每跳平均距离为d=(40+75)/(2+5)=16.42m。假设未知节点A从L2获得每跳平均距离，则节点与三个信标节点之间的距离分别为：3d，2d，3d，最后利用三边测量法计算出节点的坐标。;3. DV-Distance算法;4.APIT算法;4.APIT算法(2);4.APIT算法(3);总结; The End