三维传感网空间RSS与AOA混合测量的精确定位方法

发布时间：2018-01-09 20:26

本文关键词：三维传感网空间RSS与AOA混合测量的精确定位方法　出处：《传感技术学报》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：由于位置坐标参数的增加,三维传感网空间的定位难度较二维平面有所增大。单一的依靠接收信号强度(RSS)确定节点位置坐标的方法将使定位的不确定性增加,定位误差也较大。新型的阵列与智能天线的出现为节点间的到达角度(AOA)测量提供了方便,为此本文提出了一种三维传感网空间RSS与AOA混合测量的精确定位方法。将采用混合测量建立的非线性优化模型转化为线性方程,分别提出了节点位置坐标估计的非约束线性最小二乘(ULLS)及约束线性最小二乘(CLLS)方法。仿真测试了所设计算法的有效性,分析了不同测量噪声对位置坐标估计误差的影响。仿真表明所设计的ULLS和CLLS方法的计算速度快,相比于ULLS方法,采用约束后的CLLS方法的定位误差更小。在较小测量噪声范围内,ULLS和CLLS估计方法具有较高的稳定性和定位精度。
[Abstract]:Due to the increase of location coordinates, three-dimensional space localization sensor network is two-dimensional plane increased. Single rely on the received signal strength (RSS) method to determine the position of node coordinates increase makes the positioning uncertainty, the positioning error is large. And the new antenna array Chi appears as nodes (angle of arrival AOA) provides a convenient measurement, this paper proposes a method for accurate positioning of 3D sensor networks RSS and AOA mixed measurement. Mixed measurements establish the nonlinear optimization model is transformed into linear equations, respectively, a non constrained linear least squares node position estimation (ULLS) and constrained linear least squares (CLLS) the simulation test method. The effectiveness of the algorithm proposed, analyzed the different measurement noise on position estimation error. The simulation results show that the ULLS and CLLS methods of the design of the The computation speed is fast. Compared with the ULLS method, the location error of the constrained CLLS method is smaller. In the smaller measurement noise range, the ULLS and CLLS estimation methods have high stability and location accuracy.

【作者单位】：南京航天航空大学经济管理学院;盐城工学院信息学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(71373123) 江苏高校哲学社会科学研究重点项目(2015ZDIXM007) 南京航空航天大学基本科研业务费重大项目(NP201630X)
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【正文快照】： 无线传感器网络(简称传感网)近来已被大量应用于各种各样的环境监测场所,其中传感网的定位技术已成为其应用推广的关键因素[1-2]。传统的GPS系统由于能耗与价格高、体积大等众多缺陷难以适用于传感网定位。为适应传感网定位低成本的要求,更多的定位方法关注于传感网的节点射频

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