无线传感器网络环境下移动机器人节点定位算法研究

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定位问题是无线传感器网络与移动机器人研究领域中非常基础的问题。在无线传感器网络的环境下,将移动机器人看作是无线传感器网络的一个特殊节点,对移动机器人的定位就可以转化为对无线传感器网络中一个节点的定位问题,与此同时移动机器人节点较普通节点具有较强的计算、存储能力,如此一来就可以采用计算量稍大但定位更加精确的算法。为此本文提出了一种在无线传感器网络环境下,具有提高移动机器人定位精度并同时计算出路径衰减因子k的定位算法。本文探讨了无线传感器网络的网络结构、特点及关键技术,通过对移动机器人定位技术与节点定位技术进行详细分析,以提高移动机器人的定位精度为目标,首先提出了一种环境参数标定的方法,之后提出了一种适合应用于移动机器人定位的定位算法。本文在Matlab软件上以定位的最大误差与平均误差为指标,对提出的算法进行了仿真实验,仿真实验结果表明,本文提出的无线传感器网络环境下的适用于移动机器人节点的定位算法可以在节点数较少时达到较高的定位精度,在对移动机器人节点进行定位的同时可以实时计算出现场环境的路径损耗因子k,使得下一次定位更加精确。为了验证算法的有效性,本文将提出的算法与经典的极大似然算法进行了对比,并分析了采用排序的优化方法对算法定位精度的提高效果,对比结果表明,当信标节点数较多时,本文提出的算法会在定位精度上明显优于经典算法。本文提出的无线传感器网络环境下的算法具有适合移动机器人精确定位及可以在定位的同时计算出路径损耗因子k的特点,这两个特点有利于提高移动机器人的环境适应性,具有重要的理论与实际意义。
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