● 摘要
针对室外大规模部署的无线传感器网络的节点定位问题，设计一种节点定位综合算法，并将其应用于固定和移动节点的定位。利用节点间估计距离和测量距离的差异构建位置校正矢量；以锚节点为簇头对节点分簇，建立距离误差总和的目标函数；由锚节点利用粒子群优化方法求解最小化问题，得到所有成员节点的校正步长；节点将其与位置校正矢量的乘积作为自身位置的校正值。在此基础上通过仿真数据分析，优化配置了粒子群参数以提高算法效率，并设计簇边缘校正避免了局部最优化问题。仿真实验验证了算法的复杂度和有效性，结果证明该算法可以将DV-Hop的定位误差下降超过75%而不需要增加额外的锚节点，同时节点的计算代价没有显著增加。分析了无线传感器网络中节点的移动特性，建立运动模型。根据移动节点通信范围内邻居节点的变化来估计当前位置，并利用两个采样时刻的距离信息差值构建移动节点的位置校正矢量和校正步长计算方法。仿真结果证明校正后的移动节点定位算法的误差比原来减小约50%。仿真数种典型节点定位算法，并从精度、能耗、代价、有效性等几方面对它们做了全面细致的比较和分析，并给出了量化结果。提出一种新颖的算法性能表示方法，将五种性能指标以量化直观的方式来衡量算法的整体性能。在上述工作基础上，用VC++完成节点定位算法演示平台的设计。