1. 研究目的与意义
无线传感器网络是由大量节点组成的自组织网络,节点通常都是随机分布的,能否及时、准确地对节点进行定位是目前需要研究的重要课题。
无线传感器网络节点定位算法主要可分为基于测距的定位算法和基于非测距的定位算法,前者定位精度较好,但是对硬件、环境等方面因素要求较高,基于非测距的定位算法就可以不依赖于硬件、环境、能量等因素,仅仅是根据网络的连通度等信息就可以实现较好地定位。
本文主要工作有以下几方面内容。
2. 课题关键问题和重难点
针对无线传感器网络在空间、海洋等三维场景下的应用,提出了一种基于非测距的分布式三维定位算法(DRFP-3D).该算法无需测量节点间的实际距离,只需要锚节点广播它们自身的信标信息,在锚节点一跳通信范围内的未知节点接收并存储监听到的信标信息,并根据这些信息估计自身位置.与现有的基于非测距的三维定位算法相比,该算法的通信开销和定位误差均比较小,且对网络拓扑结构具有一定的鲁棒性.仿真结果表明,在500 m500 m50 m的三维空间内,随机放置20个锚节点,ANR=4,就能对97%的节点进行定位,其平均定位误差仅为20%左右.
3. 国内外研究现状（文献综述）
节点定位是无线传感器网络中的关键技术。
针对质心定位算法和DV-Hop算法的不足,提出了一种非测距混合定位算法,采用DV-Hop算法得到节点之间的距离和粗略的未知节点估计坐标以作为质心定位算法的权重,经过两次加权质心定位算法得到未知节点更为精确的坐标。
仿真实验结果表明：在不同情况下,该混合算法均能获得比两种原始算法更高的定位精度;与其他混合定位算法相比,计算量小,耗能更低。
4. 研究方案
首先进行文献的查阅，了解定位的核心内容以及与无线传感器联动的关系。
然后根据无线传感器网络定位技术的相关理论，落实节点位置的计算方法。
再结合经典的DV-HOP定位算法进行改进。
5. 工作计划
第一阶段：2022.3.43.11，查阅大量文献资料，确定毕设进行的步骤；第二阶段：2022.3.123.19，根据毕设内容进行调研，按照指导教师所下任务书的具体要求，积极做好毕设前期准备工作；第三阶段：2022.3.203.27，完成选题报告。
通过选题报告，对毕设的框架和内容有一个大体的构思，并在指导老师的帮助下，整理相关资料、补学空白知识点，做好实物设计的前期准备工作；第四阶段：2022.3.282022.4.7，在导师的指导下，进一步分析整理资料，完成定位算法的仿真。
在仿真中进行多次试验，并多以常见的实际情况为模型试验，以完善定位算法的实际可操作性，并希望算法能在实际工作中得到应用和升华；第五阶段：2022.4.82022.4.19，与导师进行讨论，总结充实研究内容，并根据各种情况修改后进行实物的搭建；第六阶段：2009.4.202009.5.20，测试实物的使用性能。
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