無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )差分修正定位算法的改進(jìn)

首先通過(guò)A，B，C用三邊測量法求出D點(diǎn)的測量坐標，與D點(diǎn)的實(shí)際坐標相比較，得出偏移量(△x，△y)。用同樣的辦法通過(guò)A，B，C對M點(diǎn)進(jìn)行定位，得出M點(diǎn)的測量坐標。在這里，可以將差分參考點(diǎn)D的偏移量近似作為未知節點(diǎn)M的偏移量。M點(diǎn)的測量坐標加上差分參考點(diǎn)D的偏移量，得出M的定位坐標(x，y)。如式(7)所示：


2 改進(jìn)的差分修正算法與實(shí)現
傳統的差分修正算法中，差分修正參考點(diǎn)的選取存在一些不合理的因素。該算法要取得較好的定位效果必須有一個(gè)信標節點(diǎn)在未知節點(diǎn)附近。在實(shí)際應用場(chǎng)合，這一條件通常難以滿(mǎn)足：在信標節點(diǎn)密度有限的情況下，未知節點(diǎn)處于信標節點(diǎn)附近不是一個(gè)大概率事件。如圖2所示，未知節點(diǎn)距離各個(gè)信標節點(diǎn)的距離都不是很接近，在定位區域內無(wú)法選出最優(yōu)參考點(diǎn)，那么此時(shí)采用最近的參考點(diǎn)對未知節點(diǎn)校正，就會(huì )產(chǎn)生很大的誤差。

本文提出改進(jìn)的差分修正算法，利用各信標節點(diǎn)分別作為參考點(diǎn)進(jìn)行差分修正，從一定程度上可以避免此類(lèi)問(wèn)題的出現。
2．1 改進(jìn)的差分修正定位算法模型
首先，根據接收到的RSSI的大小，確定距離未知節點(diǎn)M最近的三個(gè)信標節點(diǎn)。以這三個(gè)信標節點(diǎn)確定一個(gè)三角形，求出這個(gè)三角形的質(zhì)心。距離該質(zhì)心最近的信標節點(diǎn)作為定位計算的第四個(gè)信標節點(diǎn)，此四點(diǎn)所圍成的區域，便是未知節點(diǎn)所在的最小區域。
然后，以A，B，C，D為信標節點(diǎn)對未知節點(diǎn)M進(jìn)行定位。首先以A點(diǎn)作為差分修正參考點(diǎn)，B，C，D作為信標節點(diǎn)，利用式(7)得出M以A為差分修正點(diǎn)的定位坐標(xma，yma)。然后分別以B，C，D作為差分修正參考點(diǎn)對M(X，Y)進(jìn)行定位，得到差分修正坐標(xmb，ymb)，(xmc，ymc)，(xmd，ymd)。
在傳統的差分修正算法中，沒(méi)有充分利用其他信標節點(diǎn)對節點(diǎn)位置影響力的大小，影響了定位精度。改進(jìn)的差分修正算法，通過(guò)加權因子來(lái)體現信標節點(diǎn)對節點(diǎn)位置坐標決定權的大小。根據差分參考點(diǎn)到未知節點(diǎn)的距離對差分修正坐標進(jìn)行加權修正，計算出M的坐標。

式中：dA，dB，dC，dD為信標節點(diǎn)到未知節點(diǎn)的距離。因子體現了距離未知節點(diǎn)越近的信標節點(diǎn)作為參考點(diǎn)時(shí)，對未知節點(diǎn)坐標位置的影響力越大。通過(guò)這種內在關(guān)系的反映來(lái)達到提高定位精度的目的。