无线传感器网络中APIT-VP三维定位算法.pdf

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1、148传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第5期无线传感器网络中APIT—VP三维定位算法陈月娥，余敏(江西师范大学计算机信息工程学院，江西南昌330022)摘要：在研究APIT-3D定位算法思想基础上，提出了一种改进的定位算法APIT—VP。新算法解决了APIT-3D算法在节点分布不均匀的情况下定位精度和定位覆盖率较低的问题；在一定程度上避免了PIT-3D测试中出现的OutToIn和InToOut误判错误；并且利用基于中垂

2、面分割法代替原先的网格扫描算法，降低定位运算复杂度，减少能耗。仿真实验结果表明：在无线传感器网络环境理想、300个节点随机部署在100mx100mx100m的三维区域情况下，APIT-VP算法定位覆盖率可达9O％，定位误差控制在25％左右，并且与APIT-3D算法相比有效降低了计算复杂度。关键词：无线传感器网络；三维定位；近似三角形内点测试垂面中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)05--0148-03APIT-VP3Dlocalizationalgorit

3、hmforWSNsCHENYue—e．YUMin(CollegeofComputerandInformationEngineering，JiangxiNormalUniversity，Nanchang330022，China)Abstract：Onthebasisofstudyofapproximatepoint·in—tetrahedron3D(APIT-3D)localizationalgorithm，presentanimprovedlocalizationalgorithm．called

4、APIT_’VP．ThenewalgorithmaimsatsolvingtheproblemoflowprecisionandlowcoveragerateoflocalizationinAPIT-3Dalgorithmwhendistributionofnodesisnotuni~rm．Tosomeextent，italsoavoidsmisclassificationerrorsincludingOutTolnaswellasInToOutinPIT-3Dtest．Atthesanleti

5、me，toreducethecomputationalcomplexityandtoreduceenergyconsumption，thenewalgorithmusesspacedivisionandsegmentationmethodbasedonthemedianplaneinsteadoftheoriginalgridscanningalgorithms．Simulationexperimentalresultsindicatethatthepositioningcoveragerate

6、isupto90％andpositioningerroriscontrolledabout25％when300nodesarerandomlydeployedini00in×100mx100m3Dareascenarios，inaddition，thecomputationalcomplexityisefectivelyreducedcomparedwithAPIT-3Dalgorithm．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；three—dimension

7、allocalization；APIT—VP0引言及RSSI等，测量相邻节点之间的绝对距离或方位，然后再无线传感器网络(wirelesssensornetworks，WSNs)具有利用三边测量法、三角测量法或极大似然估计法等计算未随机部署、覆盖范围广、网络自组织、鲁棒性强等优点，故其知节点的位置；基于非测距的定位机制则无需距离或角度应用范围非常广泛，如环境保护、军事监控、医疗护理、智能信息，仅根据邻近关系和连通性实现节点的定位，典型的定安防等领域⋯。在依赖于位置信息的无线传感器网络应位算法有质心

8、法、凸规划法、DV—HOP、APIT算法等。用中，只有掌握了传感器节点的具体位置信息，才能够明确基于测距的定位算法虽然可以取得较高的定位精度，但大感知数据的实际意义，因此，节点定位技术是众多实际应用都需要额外的硬件支持，使其在无线传感器网络的发展阶的基础和前提，是无线传感器网络研究的重点和难点。段性价比不高；而非测距的定位算法在不需要额外添加复目前，无线传感器网络节点定位算法根据是否需要测杂硬件设备的情况下，能够满足大多数应用的定位精度，性价比高。目前众多的距离无关的三维定位算法中，最为量节点间