多變定位算法
發(fā)布時間:2012/3/31 19:32:12 訪問次數(shù):2319
在具體迭代過程中,UAF05-12304-1501未知節(jié)點會根據周圍信標節(jié)點的不同分布選擇相應的多變定位算法計算自身位置。
(1)原子多邊算法
原子多邊( Atomic Multilateration)箅法適用于當未知節(jié)點周圍至少有3個信標節(jié)點的情況,如圖4-6 (a)所示,這里的信標節(jié)點是指原始信標節(jié)點,而非未知節(jié)點轉化的信標節(jié)點。此時,利用多邊極大似然估計法計算未知節(jié)點的坐標。
(2)迭代多邊算法
迭代多邊(Iterative Multilateration)算法是完全分布式的,可以運行在網絡的每個節(jié)上,同時也可以在一個單獨的中心節(jié)點或者簇頭等集中節(jié)點上運行。當在集中式情況下,該算法以代表網絡連通性的圖G為基礎進行操作計算,邊的權重代表節(jié)點間的距離,首先利用原子多邊算法計算周圍信標節(jié)點最多的未知節(jié)點的位置,未知節(jié)點轉換成信標節(jié)點,為了獲得更好精度和較快的收斂性;然后依然優(yōu)先利用多邊極大似然估計法計算周圍信標節(jié)點數(shù)量最多的其余未知節(jié)點的坐標位置,但是這里的信標節(jié)點包括由未知節(jié)點轉化的信標節(jié)點。在分布式情況下,當未知節(jié)點獲取了3個信標節(jié)點的信息就可以利用三邊定位法進行本身位置的計算。該算法的一個弱點是在計算過程中使用轉化后的信標節(jié)點的位置信息,容易產生誤差積累。同時該系統(tǒng)使用基于TDOA技術測距精度高,從一定程度上減小了誤羞。
(3)協(xié)作多邊算法
協(xié)作多邊(Collaborative Multilateration)算法適用于網絡節(jié)點密度低的地方。當多次迭代定位后,網絡中仍然存在部分未知節(jié)點,它們周圍信標節(jié)點不足3個,此時必須通過其他節(jié)點進行協(xié)作定位。如圖4—6(b)所示,經過多次迭代后未知節(jié)點2和4周圍依然不能達到3個信標節(jié)點,此時節(jié)點2需要通過節(jié)點4計算到信標節(jié)點5和6的多跳距離,再利用極大似然估計法計算自身坐標。
總體來講,AHLos算法在迭代過程中存在誤差積累問題,對網絡節(jié)點密度要求高,不適合大規(guī)模無線傳感器網絡。基于TDOA的測距技術對硬件要求高,具有測距誤差小,精度高的優(yōu)點。
在具體迭代過程中,UAF05-12304-1501未知節(jié)點會根據周圍信標節(jié)點的不同分布選擇相應的多變定位算法計算自身位置。
(1)原子多邊算法
原子多邊( Atomic Multilateration)箅法適用于當未知節(jié)點周圍至少有3個信標節(jié)點的情況,如圖4-6 (a)所示,這里的信標節(jié)點是指原始信標節(jié)點,而非未知節(jié)點轉化的信標節(jié)點。此時,利用多邊極大似然估計法計算未知節(jié)點的坐標。
(2)迭代多邊算法
迭代多邊(Iterative Multilateration)算法是完全分布式的,可以運行在網絡的每個節(jié)上,同時也可以在一個單獨的中心節(jié)點或者簇頭等集中節(jié)點上運行。當在集中式情況下,該算法以代表網絡連通性的圖G為基礎進行操作計算,邊的權重代表節(jié)點間的距離,首先利用原子多邊算法計算周圍信標節(jié)點最多的未知節(jié)點的位置,未知節(jié)點轉換成信標節(jié)點,為了獲得更好精度和較快的收斂性;然后依然優(yōu)先利用多邊極大似然估計法計算周圍信標節(jié)點數(shù)量最多的其余未知節(jié)點的坐標位置,但是這里的信標節(jié)點包括由未知節(jié)點轉化的信標節(jié)點。在分布式情況下,當未知節(jié)點獲取了3個信標節(jié)點的信息就可以利用三邊定位法進行本身位置的計算。該算法的一個弱點是在計算過程中使用轉化后的信標節(jié)點的位置信息,容易產生誤差積累。同時該系統(tǒng)使用基于TDOA技術測距精度高,從一定程度上減小了誤羞。
(3)協(xié)作多邊算法
協(xié)作多邊(Collaborative Multilateration)算法適用于網絡節(jié)點密度低的地方。當多次迭代定位后,網絡中仍然存在部分未知節(jié)點,它們周圍信標節(jié)點不足3個,此時必須通過其他節(jié)點進行協(xié)作定位。如圖4—6(b)所示,經過多次迭代后未知節(jié)點2和4周圍依然不能達到3個信標節(jié)點,此時節(jié)點2需要通過節(jié)點4計算到信標節(jié)點5和6的多跳距離,再利用極大似然估計法計算自身坐標。
總體來講,AHLos算法在迭代過程中存在誤差積累問題,對網絡節(jié)點密度要求高,不適合大規(guī)模無線傳感器網絡;赥DOA的測距技術對硬件要求高,具有測距誤差小,精度高的優(yōu)點。
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