第六章 定位技术
定位机制
概念:
1. 确定节点的坐标
2. 信标节点or锚节点:确定坐标的节点
三边定位法
已知A,B,C三点坐标,以及它们到D的距离,确定节点D的坐标。
角度测量法
已知A,B,C坐标以及节点D对于节点A,B,C的角度ADB,ADC,BDC.
通过余弦定理等计算->到D的距离以及圆心坐标,进而转换成三边定位法
多边极大似然估计法
已知3个以上的信标节点的坐标和它们到未知节点的距离,求解未知节点的坐标。
基于测距的定位技术
基本思想
- 测距阶段:得到未知节点到邻近信标节点的距离或方位。
- 定位阶段:即利用定位机制中的三种计算方法,得出未知节点的坐标。
- 修正阶段:提高定位精度,减少误差。
四种基于测距的定位技术
1 基于信号传播时间的定位(TOA-Time of Arrival)
消除接收端时钟与发送端时钟存在的时钟差
2 基于信号传播时间差定位(TDOA-Time Difference of Arrival)
应用:AHLos系统。通过迭代将节点逐步变为信标节点。
3 基于接收信号强度的定位(RSSI-Received Signal Strength Indication)
用于wifi,zigbee,应用广泛,用于室内定位,但信号容易受到环境影响,是一种廉价粗糙的测距技术,经常与其他技术结合使用。
4 基于接受信号角度的定位(AOA-Angle of Arrival)
计算接收节点和发送节点之间的相对方位或角度。
无需测距的定位技术
质心定位
质心坐标即多边形顶点的平均值。
DV-Hop算法(Distance Vector Hop)
思想:类似传统网络中的距离向量路由机制。
计算估算距离的步骤:
1. 找到未知节点距离哪个信标节点的条数最小。
2. 以1中的信标节点为准,估算每条的平均距离。
3. 利用2中估算的平均距离,计算未知节点与其他信标节点之间的估计距离。
总结
基于测距和无需测距只是计算出未知节点到锚节点的距离。完成了测距这一步。接下来需要完成定位即确定坐标。