基于AOA降维和同心圆定位的三维传感器网络节点自定位方法.pdf

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1、第25卷第7期传感技术学报Vo1．25No．72012年7月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJu1．2012AoAandConcentricAlgorithmBasedThreeDimensionalReductionNodeSelf-LocalizationSchemeJIANGPeng，QINTian，CHENSuisheng(1．InstituteofInformationandControl，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China；2．FairFriendInstituteofElectro

2、mechanics，HangzhouVocational＆TechnicalCollege，Hangzhoa310018，China)Abstract：Manysensornetworksapplicationrequirelocationawareness，particularlyintheapplicationofthree—dimensionalscenes．ThispaperdiscussesaboutAOAandConcentricAlgorithmbasedthreedimensionalreductionnodeself-localizationmechanism(AC—R

3、L)forWSN．Thismechanismoperatesinathreedimensionalspace．Inthisscheme，unknownnodesmeasuretheAOAinformationbetweenanchornodesandthemselvesbyanchornodesbroadcasttheirlocationinformation．A0AinformationiSutilizedtocalculatetheunknownnodesinthehorizontalplaneoftheprojectionarea．Hence，thecirclesconcentri

4、cpositioninginthreedimensionalenvironmentissimplifiedtotwodimensionalenvironment．Finally，Accordingtothereceivedinformationtheunknownnodescalculatetheirin-dividualposition．ThesimulationresultsdemonstratethattheAC—RLalgorithmhasadvantagesinpositioningaccuracyandnodedensity．Keywords：WSNs；three—dimen

5、sionalpositioning；AOA；concentricEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．07．025基于A0A降维和同心圆定位的三维传感器网络节点自定位方法术蒋鹏，覃添，陈岁生(1．杭州电子科技大学信息与控制研究所，杭州310018；2．杭州职业技术学院友嘉机电学院，杭州310018)摘要：本文在三维同心圆定位方法的基础上引入AOA测距技术，提出了一种基于A0A降维的同心圆定位方法(Ac—RL)。该方法中，未知节点通过锚节点发射的测距信息测出未知节点与锚节点之间的AOA信息，再利用AOA信息将对应锚节点发射的分级广播信息进行

6、降维处理，最后按同心圆定位算法，将未知节点在锚节点所处水平面上的投影点位置求出，最后得Hj未知节点位置信息。仿真结果表明了AC—RL算法与同心圆算法相比提高了定位精度，提高了整个无线网络的适应性，但在低能耗方面不够理想关键词：无线传感器网络；三维定位；AOA；同心圆中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)07—0999—08无线传感器网络自20世纪90年代起源并应用点研究方向。监测区域中分布着大量的传感器节于军事以来，在军事、环境监测、智能家居、工业控制点，无线传感器网络系统依靠这些传感器节点的初及救灾抢险领域均有良好应用l1]。无线传感器网始位置、移

7、动方式、信号强度及网络拓扑结构等多方络系统依靠监测区域内大规模的传感器节点以无线面推断各未知节点的位置信息l2]。虽然无线传感通信方式传回的信息来进行工作，在传感器节点所器网络在二维平面内已有多种成熟的定位方法，但传回的信息中，无线传感器网络系统将节点监测信三维空间中传感器节点的相对位置、移动方式、网络息打上地理标签来实现虚拟无线网络与现实物理的拓扑结构对比二维空间均发生改变。因此现有的二位置连接。因此。节点的定位信息是整个传感器网