基于扇区天线的非测距无线传感器节点定位算法

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1、ComputerEn茸neeringandAppl&atiom计算机工程与应用2008．44(16)9基于扇区天线的非测距无线传感器节点定位算法丁英强，孙雨耕DINGYing-qiang，SUNYu—geng天津大学电气与自动化工程学院，天津300072SchoolofElectricalEngineering&Automation，TianjinUniversity，Tianjin300072，ChinaE-mail：cnpowerfoot@gmail,comDINGYing-qiang．SUNYu-geng．Range-freepositioningalgorithmfarWir

2、elessSensorNetworkbasedonsectoredan-tenna．ComputerEngineeringandApplications．2008。44(16)：9-12．Absaaract：AccordingtothestructuralcharacteristicsofWirelessSensorNetwork(WSN)，aHovelrange—freeanddistributedposi—tioningalgorithm(PBSAO)isproposedbasedonanchor’Ssectoredantennaandsensor’somnidirectiona

3、lantenna．InPBSAOalgo-rithm，theinformationaboutthedifferentsectoredcommunicationregionsofanchorsisbroadcastedtotheneighborsen$ol'susingtheanchor’ssectoredantennaandpowercontr01．Thenthepositionsofsensorsareextractedthroughcomputingtheovedappingregionoftheinformation．InordertoimprovetheeoveFagerat

4、eofpositioning．thelocatedsensorsworkasanchorsandalsobroadcastpositioninginformationtoneighborsensorsusingomnidirectionalantenna．．ResultsofsimulationshowthatthepositioningprecisionofLBSAOissuperiortothatofothertypicalpositioningalgorithm．aswellasthescalabilityandrobustness．whichcanmeettherequire

5、mentsofpositioninginlarge-一scaleWSN．Keywords：WirelessSensorNetwork(WSN)；positioning；sectoredantenna：omnidirectionalantenna摘要：基于锚节点装配的扇区天线和普通节点装配的全向天线，提出了一种非测距分布式节点定位算法(PBSAO)。在PBSAO算法中，锚节点通过功率控制扇区天线为不同扇区内的邻居节点提供角度信息和位置信息，未知节点通过计算锚节点定位信息的重叠区域确定自身位置。为了提高定位覆盖率，已定位节点升级为锚节点，利用装配的全向天线为未定位的邻居节点提供定位信息。

6、仿真结果表明，与其它典型非测距定位算法相比，PBSAO算法具有较高的定位精度及较好的扩展性、鲁棒性，在大规模无线传感器网络定位中有广阔的应用前景。关键词：无线传感器网络；定位；扇区天线；全向天线DOI：10．37780．issn．1002-一8331．2008．16．004文带编号：1002—8331(2008)16—0009—04文献标识码：A中图分类号：TP3931引言无线传感器网络(WSN，WirelessSensorNetwork)是由具有感知、处理和无线通信能力的传感器节点通过自组织方式形成的网络。与传统的有线网络相比，WSN具有放置灵活、扩展简便、可有移动节点等特点，在军

7、事、医疗、环境监测和智能探测等领域具有广阔的应用前景旧。然而，对于大多数应用，不知道传感器节点位置而感知的数据是没有意义的。凶此，如何准确获得信息来源和确定节点位置是传感器网络研究的热点之一。根据定位机制。可将WSN节点定位算法分为两类【31：基于测距(range—based)的定位算法和非测距range—free)的定位算法。range—based算法通过测量距离或角度汁算节点位置，定位精度高，但受到成本、功耗和体积等因素限制，不适合应用于WSN。ran