基于空间角度传递的多跳AOA三维定位算法研究与在地形建模上的应用.pdf

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1、第25卷第5期传感技术学报V01．25No．52012年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMay2012ALocalizationAlgorithmofMulti-HopThreeDimensionalAOAwithSpace·BasedAngleTransmissionandItsApplicationofTerrainModel

2、ngXIAMing，MAOKeji，HEWenxiu，ZHAOXiaomin，FANGShuojin，CHENQingzhang(DepartmentofCompute

3、rScienceandTechnology，Zh~iangUniversityofTechnology，Hangzhou310023，China)Abstract：Wirelesssensornode’SlocalizationiSafundamentaltechnologyinWirelessSensorNetworks．Usingtheideaproposedbyrepresentativealgorithm-APSmulti—hopAOA(AngleofArriva1)，anewalgorithmnamedMSAT3DAOAMult

4、i—hopThreeDimensionalAOAwithSpace—basedAngleTransmissionwasproposed．Bythisal—gorithm，targetnodescanuseinformationofanchornodeswhicharemorethanonehopaway．TheMSAT3DAOAalgorithmwasalsocombinedwithDelaunaytriangulationalgorithmforterrainmodeling．Theresultsofsimulationhaveshow

5、nthatastheratioofbeaconnodesandtheircommunicationradiuschanges，MSAT3DAOA’Slocalizationerrorraterangefrom7％to27％．thatisnearly30％lowercomparingwithDV—Hop．Atthesametime，theproposedalgorithmhasagoodterrainmodelingaccuracy，rangefrom59％to98％，andagoodterrainmodelingaccuracy．Keyw

6、ords：threedimensionallocalization；wirelesssensornetwork；angletransmission；AOAterrainmodelingEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．05．019基于空间角度传递的多跳AOA三维定位算法研究与在地形建模上的应用术夏明，毛科技，何文秀，赵小敏，方硕瑾，陈庆章(浙江工业大学计算机科学与技术学院，杭州310023)摘要：节点定位是无线传感器网络的关键支撑技术之一，目前三维定位算法的研究较少。本文在针对地形建

7、模的应用场景上，将APS多跳AOA定位算法的思想移植到二三维定位中，提出了基于空间角度传递的多跳AOA三维定位算法MSAT3DAOA(Multi—HopThreeDimentionalAOAwithSpace—BasedAngleTransmission)，使得能够利用一跳通信范围外的信标节点信息进行定位，并且与Delaunay三角剖分算法结合起来，应用在部署环境的地形建模。仿真实验数据显示．随着信标节点的比例、通信半径的变化，MSAT3DAOA定位误差率在7％到27％不等，相比Dv—Hop降低了将近30％，保证了59％到98％的定位覆盖

8、率，而且在保证定位覆盖率的同时具有较好的地形建模定位精度关键词：三维定位；无线传感器网络；角度传递；AOA：地形建模中图分类号：TP313．17文献标识码：A文章编号：1004—1699f2012)05—0651—08无线传感器网络(WirelessSensorNetwork．模的能力加入传感器节点中．以辅助构建部署环境WSN)技术是随着经济和社会发展而诞生的产物，的地形模型，将对WSN的应用价值起到至关重要的是本世纪最具有影响力和改变人类未来生活方式的作用。不管是军事应用环境，还是易发生自然灾害高技术领域四大支柱产业之一⋯。网络中大部分

9、或遭受自然灾害破坏且人员无法到达的环境．如果节点的位置是未知的]，而节点的随机分布和感知能够利用节点位置信息进行地形建模，将有效地帮信息对位置的依赖，使得节点自身的准确定位是一助相关工作的顺利