基于IMCL算法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位

　　在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)定位的過(guò)程中，隨著信標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加能夠提高節(jié)點(diǎn)定位的精度，同時(shí)能夠減少定位的復(fù)雜程度。但是增加參加定位信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目就增加了網(wǎng)絡(luò)的成本，而且信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的密度過(guò)高就會(huì)存在冗余測(cè)量值，增加計(jì)算量。在實(shí)際的應(yīng)用中，有時(shí)可以不用考慮成本，但大多數(shù)時(shí)候都需要考慮成本問(wèn)題，所以要求在較少信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的情況下，完成節(jié)點(diǎn)定位并且滿足節(jié)點(diǎn)定位精度的要求，同時(shí)不管信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的密度如何，都會(huì)存在一定的定位誤差，所以信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的密度也應(yīng)該控制在一定的范圍內(nèi)。

　　如圖4所示，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度對(duì)節(jié)點(diǎn)定位誤差的影響，由此可以看出兩種定位方法隨著信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度的增加，節(jié)點(diǎn)的定位誤差都在減小。信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度在1.3前，兩種定位方法隨信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度的增加，節(jié)點(diǎn)定位誤差的減小比較大;1.3以后節(jié)點(diǎn)的定位誤差下降得較為平緩。本文IMCL定位算法比傳統(tǒng)的MCL定位算法在相同的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)密度下定位的誤差較小。

　　移動(dòng)節(jié)點(diǎn)速度的增加，一方面使節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)位置的分布區(qū)域增大，從而使定位誤差增大，另一方面節(jié)點(diǎn)接收到更多的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置信息，把不可能的位置過(guò)濾掉，使定位誤差減小。隨著速度的進(jìn)一步增大，采樣接收概率也增大，過(guò)濾失效的可能性加大。

　　如圖5所示，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的最大速度與節(jié)點(diǎn)定位誤差之間的關(guān)系，由此可以看出傳統(tǒng)的MCL和改進(jìn)的IMCL定位算法在一定范圍內(nèi)，隨著節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度的增加節(jié)點(diǎn)定位誤差都會(huì)有一定程度的減小。但當(dāng)V_max>r時(shí)，兩種定位方法的定位誤差會(huì)有所增加。本文采用的改進(jìn)IMCL定位算法，隨著節(jié)點(diǎn)最大速度的增加，定位誤差在減少，大于r以后定位誤差雖有所增加，但是對(duì)比傳統(tǒng)的MCL定位算法增加較為緩慢，而且在相同的速度下，節(jié)點(diǎn)的定位誤差小。

　　如圖6所示，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)比例與節(jié)點(diǎn)定位覆蓋率的關(guān)系，由此可知隨著信標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加，兩種算法的節(jié)點(diǎn)定位覆蓋率也在增加，信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的比例在0.2之前，兩種定位方法的定位覆蓋率都增加得較快。但是本文提出的改進(jìn)IMCL定位算法提高得相對(duì)較快，而且定位覆蓋率要高于傳統(tǒng)的MCL定位算法。當(dāng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的比例在0.2之后，兩種方法的定位覆蓋率也在增加，但是增加得較小而且變化得比較平緩。

3 結(jié)論

　　本文研究了IMCL節(jié)點(diǎn)定位方法，在基于蒙特卡羅方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)利用插值法預(yù)測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡并與采樣盒相結(jié)合來(lái)進(jìn)行采樣。該方法改進(jìn)了傳統(tǒng)的MCL采樣方法，相比較傳統(tǒng)的MCL定位方法能夠進(jìn)行有效的采樣。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的IMCL節(jié)點(diǎn)定位算法能夠取得較高的定位精度，較高的定位覆蓋率和較低的時(shí)間復(fù)雜度。

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