[40]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中動態(tài)信標移動路徑規(guī)劃new

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1、第21卷第22期系統(tǒng)仿真學(xué)報?Vol.21No.222009年11月JournalofSystemSimulationNov.,2009無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位中動態(tài)信標移動路徑規(guī)劃魏葉華，李仁發(fā)，陳洪龍，羅娟（湖南大學(xué)計算機與通信學(xué)院，長沙410082）摘要：對于移動信標輔助的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，信標的移動路徑對定位性能有著重要的影響。然而現(xiàn)有移動信標輔助定位的研究中，通常假定信標沿著預(yù)先設(shè)定的靜態(tài)路徑移動，靜態(tài)路徑移動未能利用定位過程的實時信息，對不規(guī)則拓撲及未知的部署區(qū)域等不太適用。采用定向天線技術(shù)，根據(jù)不同區(qū)域內(nèi)普通節(jié)點接收信標的情況及節(jié)點分布數(shù)目，提出了一個啟發(fā)式動態(tài)路徑規(guī)劃方法，能

2、夠在線決策移動方向和移動步長，更具靈活性、普適性。幾種網(wǎng)絡(luò)設(shè)置下的仿真驗證了所提出的動態(tài)路徑規(guī)劃算法的有效性。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；定位；路徑規(guī)劃；信標；定向天線中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1004-731X(2009)22-7258-04PathPlanningofMobileBeaconforLocalizationinWirelessSensorNetworkWEIYe-hua,LIRen-fa,CHENHong-long,LUOJuan(CollegeofComputerandCommunication,HunanUniversity,Changsha410082

3、,China)Abstract:Forthetechnologyofmobilereferencenode-assistedlocalizationinwirelesssensornetworks,themovingpathofbeaconhasanimportantinfluenceonthelocalizationperformance.However,mostpreviouslyproposedsolutionstothisproblemassumedthatbeaconmovesaccordingtothepre-determinedstaticpath.Movingalongsta

4、ticpathcouldnotmakeuseofthereal-timeinformationinthelocalizationprocess,andmaybeunsuitableforirregularnetworktopologyorunknowndeploymentarea.Inlightofthesedrawbacks,anovelheuristicdynamicpathplanningmethodwasproposedbasedonthereceived-beaconnumbersofordinarynodesanddeployednodesindifferentregionsus

5、ingthedirectionalantennatechnology.Theproposedmethodcanmakeon-linedecisionforthemovingdirectionanddistanceovereverystep.So,thismethodcannotonlybeflexiblebutalsouniversallyeasy-to-use.Avarietyofsimulationsinseveralnetworkenvironmentsshowthatthegivenmethodiseffective.Keywords:wirelesssensornetworks;l

6、ocalization;pathplanning;beacon;directionalantenna?引言部署區(qū)域內(nèi)移動，并間隔一定時間發(fā)送當(dāng)前位置信息，普通節(jié)點根據(jù)接收的不同時刻的位置信息進行自身位置估計，只節(jié)點定位技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wirelesssensor需一個信標，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)成本，更具實用性。networks,簡稱WSN）的關(guān)鍵基礎(chǔ)支撐技術(shù)之一。例如，在在移動信標輔助定位中，信標的移動路徑對節(jié)點的定位環(huán)境監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)控等許多應(yīng)用中均需要獲取事件發(fā)生的位性能有很大的影響。[3]首先提出了“什么是最佳移動軌跡？置信息，否則所收集的數(shù)據(jù)沒有實際意義。此外，在基于地什么時候發(fā)射信標信息？

7、”的有趣問題，給出了一些路徑規(guī)理位置的路由、覆蓋等研究中也具有重要作用，大多假定各劃建議，但并未給出實際解決方案。[4]首次提出使用SCAN、節(jié)點位置已知為前提。然而由于WSN中節(jié)點能量、存儲、DOUBLE-SCAN曲線的靜態(tài)路徑規(guī)劃。所謂靜態(tài)路徑規(guī)劃通信等能力有限，通常隨機部署于惡劣環(huán)境區(qū)域，規(guī)模相對就是預(yù)先選定一種曲線，在定位過程中，信標沿此曲線移動，較大。每個節(jié)點配置GPS接收器或人工設(shè)定位置不切實際，