基于最小包含圆的无线传感器网络定位算法

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1、第11期周全等：基于最小包含圆的无线传感器网络定位算法·89·基于最小包含圆的无线传感器网络定位算法周全1,3，朱红松1,3，徐勇军2，李晓维1（1.中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室，北京100190；2.中国科学院计算技术研究所传感器网络实验室，北京100190；3.中国科学院研究生院，北京100039）摘要：提出一种新的无需测距定位算法——基于最小包含圆的定位（SECL）。该算法根据目标周围的锚节点所决定的最小包含圆来估计目标位置。基于最小包含圆的算法考虑的不是坐标系中所有锚节点位置的平均值，而是覆

2、盖所有锚节点区域的几何中心，能够有效地控制锚节点分布不均匀给定位带来的负面影响。仿真结果显示，相对于质心算法平均定位精度能提高10%以上。SECL在锚节点拓扑不均匀情况下，精度提升更高。关键词：无线传感器网络；最小包含圆；定位；无需测距中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)11-0084-07SmallestenclosingcirclebasedlocalizationapproachforwirelesssensornetworksZHOUQuan1,3,ZHUHong-son

3、g1,3,XUYong-jun2,LIXiao-wei1（1.KeyLaboratoryofComputerSystemandArchitecture,InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofScience,Beijing100190,China;2.LaboratoryofSensorNetwork,InstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofScience,Beijing100190,China;3.Gradua

4、teSchool,ChineseAcademyofScience,Beijing100039,China）Abstract:Anovelrange-freelocalizationapproach-smallestenclosingcirclebasedlocalization(SECL)hasbeenproposed.Thisapproachestimatesthepositionoftargetbythecenterofsmallestenclosingcircleofneighboringanchornodes.

5、Comparingtocentroid,SECLconsidersthegeometricalcoveragecenterofanchorsratherthanthegeometricalmasscenterofthem.Consequently,SECLismorerobustwhenthetopologyofanchorsisnotuniform.SimulationresultsshowthatSECLoutperformscentroidbyanaverageof10%,andevenbetterwhenthe

6、topologyisnotuniform.Keywords:wirelesssensornetworks;smallestenclosingcircle;localization;range-free第11期周全等：基于最小包含圆的无线传感器网络定位算法·89·1引言收稿日期：2008-06-28；修回日期：2008-10-22基金项目：国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目(2006AA01Z223,2006AA01Z225)；国家自然科学基金重点资助项目（60633060）FoundationItem

7、s:TheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)(2006AA01Z223,2006AA01Z225);TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(NSFC)(60633060)无线传感器网络（WSN,wirelesssensornetwork）通过更深层的嵌入、更广泛的采集和更自由的部署，弥补了计算机与真实世界的鸿沟，使人们可以在任何时间对任何地点进行监控。对环境的监控通过信

8、息的采集完成，采集到的数据只有在能够确定感知对象的位置时才有意义。因此，定位是一项必备的网络服务[1~3]。除了数据需要打上位置标签以外，位置信息可以优化路由协议。例如，基于地理信息的路由协议[4~7]依赖执行“存储—转发”工作的路由节点位置信息作出路由决策。第11期周全等：基于最小包含圆的无线传感器网络定位算法·89·本文提出一