稀疏信標點無線感測網分散式免測距定位方法研究

《稀疏信標點無線感測網分散式免測距定位方法研究》是依託南京理工大學，由桂林卿擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：稀疏信標點無線感測網分散式免測距定位方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：桂林卿
• 依託單位：南京理工大學

項目摘要

分散式免測距定位技術憑藉低成本和高魯棒性，成為稀疏信標點無線感測器網路的首選定位方法。本項目針對傳統免測距定位方法在定位精確度、複雜度和定位信息碰撞等方面的問題，擬探索一種適用於稀疏信標點無線感測網的分散式免測距定位方法。其核心思想是通過最大化利用節點之間網路連線信息，建立並求解最最佳化動態博弈模型，從而有效提高定位精確度；通過以網路連線和傳輸可靠性為依據的自適應最佳化方法，在兼顧精確度的同時降低算法複雜度；通過動態調整定位信息傳送時間的分散式媒質接入方法，有效減少定位信息碰撞。研究內容主要包括可逼近免測距定位誤差理論下界的分散式定位算法、計算複雜度和網路複雜度的最佳化方法以及定位信息碰撞避免方法的研究。本項目是對分散式定位理論與技術研究的進一步深化，為解決稀疏信標點無線感測網分散式定位問題探索一種新的研究手段。分散式免測距定位方法研究成果將在環保、消防、礦井等目標定位領域具有廣泛的套用前景。

結題摘要

免測距定位技術憑藉低成本和高魯棒性，成為稀疏信標點無線感測器網路的首選定位方法。本項目針對傳統免測距定位方法在定位精確度、複雜度和定位信息碰撞等方面的問題，提出適用於稀疏信標點無線感測網的分散式免測距定位方法。為提高定位精確度，本項目首先推算出免測距定位誤差理論下界，然後提出以誤差下界為參考的免測距定位算法；為降低算法複雜度，本項目提出以網路連線關係為約束的分散式最佳化方法，在減小計算複雜度和網路開銷的同時儘量弱化對精確度的影響；為有效減少定位信息的碰撞，本項目提出基於協定序列的媒質接入控制方法。計算與仿真結果表明，與現有免測距定位方法相比，本項目所提出的分散式免測距定位方法在定位精確度、算法複雜度和信息防碰撞方面有大幅性能改善。具體地，本項目所推算的免測距定位誤差下界更接近真實值，所提出的免測距定位方法比現有方法在定位精確度方面有20%到60%的性能提升，所提出的分散式免測距定位方法比集中式方法在算法複雜度方面分別至少減小了90%，所提出的媒質接入控制方法與現有方法相比能將定位信息成功傳送機率提高接近50%。本項目通過對分散式定位理論與技術的深入研究，為解決稀疏信標點無線感測網分散式定位問題探索出一種新的研究手段，相應研究成果可廣泛套用於環保、消防、礦井等目標定位領域。