基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法.pdf

《基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第24卷第4期传感技术学报V01．24No．42011年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2011ExtendedKalmanLocalizationAlgorithmBasedontheBestBeaconGroupMENGWenchao，YULi，DONGQifen，WANGMing(CollegeofInformationEngineering，ZhefiangUniversityofTechnology，Hangzhou310023，China)Abs

2、tract：NodelocalizationisoneO±thefundamentalissuesinwirelesssensornetworks．Inordertosolvetheprob—lemoflowlocationaccuracyintraditionalRSSI—Basedalgorithm，anovellocalizationalgorithmbasedonthebestbeacongroupandextendedKalmanfilter(BBG—EKF)isproposed．Firstly，

3、twofactorswhichinfluencethelocationaccuracyareanalyzed．Thesetwofactorsarethedistancebetweenbeaconsandunknownnodes，and，thecolinearityofbeacons．Thenanewselectionschemeforthebestbeacongroupisproposed．Finally，theextendedkalmanfiltermethodisappliedtoestimatethe

4、positionsofunknownnodes．TheproposedalgorithmhastheadvantageoflowCOB-plexityandlowcommunicationoverhead．Thesimulationillustratesthattheproposedschemekeepshighlocationac—curacyunderdifferentcommunicationradiusandbeacondensity．Therefore，itmeetstheneedsforthem

5、ostpositio—ningsysteminwirelesssensornetworks．Keywords：wirelesssensornetworks；nodelocalization；bestbeacongroup；extendedKalmanfilterEEACC：6150E；7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2011．04．022基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法孟文超，俞立，董齐芬，王铭(浙江工业大学信息工程学院，杭州310023)摘要：节点定位是无线传感网的关键

6、技术之一。针对传统的基于RSSI的定位算法精度低的问题，提出一种基于最优信标组的扩展卡尔曼定位算法(BBG—EKF)。该算法分析影响定位精度的两个因素：未知节点与信标节点的距离和信标节点间的共线性，提出一种最优信标组选择机制，进一步通过扩展卡尔曼滤波实现精确定位。新算法复杂度低，定位过程中节点间通信开销小。实验结果表明，BBG—EKF定位算法在不同通信半径及信标节点密度的网络中都具有较高的定位精度，可以满足大多数无线传感网定位系统的需求。关键词：无线传感器网络；节点定位；最优信标组；扩展卡尔曼滤波中图分类号

7、：TP393文献标识码：A文章编号：1004-1699(2011)04—0581—06无线传感器网络(WirelessSensorNetworks)是定位，定位精度在一定程序上依赖于网络平均每跳距一门集微电子、通信、计算机和传感器技术为一体的离的估计精度，而且当网络的拓扑结构不规则时，算技术，具有广泛的应用领域。随着无线传感器网络法的性能急剧下降。如DV—Hop算法、APIT算法、质的快速发展，传感器节点的位置信息在WSNs的诸心算法等。基于测距的定位算法通过测量节点间多应用中扮演着不可或缺的重要角色，如在

8、环境监距离或角度信息完成定位过程，如基于接收信号强度测、战场侦察、目标跟踪等应用中，监测数据只有与衰减的定位(RSSI)、基于到达时问的定位(TOA)、基节点位置信息绑定才有意义⋯。另外，节点位置信于到达时间差的定位(TDOA)和基于角度的定位息也是大多数路由协议的基础。。(AOA)。基于测距算法的定位精度一般高于无需测近年来，国内外学者对无线传感网定位技术进行距算法，但一般需要额外硬件的支持J。了深入研究。根据