张绍成,潘柏霖

(1.辽宁大学 创新创业学院,辽宁 沈阳 110036; 2.东北大学 理学院,辽宁 沈阳 110819)

无线传感器网络中FTL定位算法的设计与仿真实现

张绍成1,潘柏霖2*

(1.辽宁大学 创新创业学院,辽宁 沈阳 110036; 2.东北大学 理学院,辽宁 沈阳 110819)

利用模糊数学思想将坐标问题转变成空间所属区域问题,提出了一种无线传感器网络中新的定位算法——模糊三角形(FTL)算法,并使用NS2仿真系统对该算法的设计进行仿真实现和性能分析.结果显示,FTL算法计算量小、计算精度高，可以满足无线传感器网络的定位精度、内存损耗以及硬件要求.

无线传感器网络；定位算法；FTL

0 引言

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)中节点位置的获取以及确定称为节点定位问题.定位是WSN由理论到实践的一项关键技术,但因无线传感器网络节点十分微小,且电池供电能力不足使得定位算法的选择受到很大限制,因此设计并实现一种WSN中适用的定位算法,具有很大的实用价值.

1 WSN中定位算法的数学模型研究

在原始的测距定位算法中,只要知道三个点到参考点位置,即可计算出定位点位置.

图1 三边测量定位原理

根据二维几何的数学算法得出(1)方程式.

(1)

求解方程组可得(2)式结果,其中(x,y)的估计坐标为

(2)

在实际运用中,此方法使用的能耗、计算量和误差都很大.这里假定测量误差范围在(0,±ε),当ε>0,则三个圆不交于一点,交叉构成一个区域,三边测量法则是求得误差区域的中心位置,将其定为最终的节点坐标.而ε<0时,三个圆并不相交于某个区间,因此三边测量法并不能满足确定节点坐标的所有情况.

2 模糊三角形(FTL)定位算法……

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