Amorphous定位算法畢業(yè)答辯

Amorphous定位算法的仿真與分析指導(dǎo)教師：蒲樹(shù)楨答辯學(xué)生：尹敏2023/2/31主要內(nèi)容研究意義與背景主要完成工作定位算法的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)仿真結(jié)果分析總結(jié)與展望2023/2/32研究背景與意義無(wú)線傳感器應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣闊只有傳感器自身定位后，才能確定節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)到事件的具體位置各種定位算法可能存在優(yōu)勢(shì)，但也存在不足

2023/2/33主要完成工作設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了RSSI算法仿真設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了MDS-MAP算法仿真設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了Amorphous算法仿真對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析2023/2/34總流程開(kāi)始選擇節(jié)點(diǎn)部署1隨機(jī)均勻節(jié)點(diǎn)分布網(wǎng)絡(luò)狀節(jié)點(diǎn)分布選擇通信模型RegularModelLogarithmicAttenuationModel計(jì)算鄰居節(jié)點(diǎn)選擇定位算法AmorphousRSSI選擇定位算法MDS-MAP計(jì)算定位誤差結(jié)束1222132023/2/35RSSI流程開(kāi)始Y網(wǎng)絡(luò)初始化鄰居錨節(jié)點(diǎn)數(shù)是否大于3三邊測(cè)量法定位不能被定位N結(jié)束2023/2/36MDS-MAP流程鄰居節(jié)點(diǎn)間的距離d是否已知YNN標(biāo)準(zhǔn)MDS技術(shù)節(jié)點(diǎn)定位計(jì)算所有節(jié)點(diǎn)最短路徑d為節(jié)點(diǎn)間距距離生成節(jié)點(diǎn)間距矩陣網(wǎng)路初始化是否錨節(jié)點(diǎn)數(shù)大于3無(wú)法進(jìn)行定位開(kāi)始結(jié)束2023/2/37Amorphous定位算法1、算法提出(1)RSSI：成本高、需要預(yù)知節(jié)點(diǎn)到鄰居節(jié)點(diǎn) 的距離(2)MDS-MAP:計(jì)算量大、通信設(shè)備要求高、 易受環(huán)境影響、成本高2、算法簡(jiǎn)介Amorphous定位算法通過(guò)計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)與每個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)和平均每跳距離來(lái)實(shí)現(xiàn)定位2023/2/38Amorphous流程計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)與錨節(jié)點(diǎn)的距離

計(jì)算網(wǎng)絡(luò)平均每跳距離極大似然估計(jì)法計(jì)算自身坐標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)初始化

計(jì)算節(jié)點(diǎn)間最小跳數(shù)開(kāi)始結(jié)束2023/2/39節(jié)點(diǎn)部署

節(jié)點(diǎn)部署定義：

在指定的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ú贾肳SN節(jié)點(diǎn)以滿足某種特定的需求。節(jié)點(diǎn)部署性能評(píng)價(jià)：（1）覆蓋性（2）連通性2023/2/310隨機(jī)均勻分布節(jié)點(diǎn)部署仿真結(jié)果節(jié)點(diǎn)部署圖節(jié)點(diǎn)誤差圖2023/2/311網(wǎng)格狀分布節(jié)點(diǎn)部署仿真結(jié)果節(jié)點(diǎn)部署圖節(jié)點(diǎn)誤差圖2023/2/312不同分布方式節(jié)點(diǎn)部署結(jié)果對(duì)比

節(jié)點(diǎn)部署正方形區(qū)域內(nèi)隨機(jī)均勻分布節(jié)點(diǎn)正方形區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)狀節(jié)點(diǎn)分布通信模型RegularModelRegularModel節(jié)點(diǎn)總數(shù)121121錨節(jié)點(diǎn)1515錨節(jié)點(diǎn)半徑1m1m正方形邊長(zhǎng)1000m1000m通信半徑200m200m網(wǎng)絡(luò)平均連通度12.868.72網(wǎng)絡(luò)的平均錨節(jié)點(diǎn)數(shù)1.711.05不能被定位的未知節(jié)點(diǎn)00定位誤差0.330.262023/2/313通信模型仿真分析定位誤差圖

RegularModelLogarithmicAttenuationModel100個(gè)節(jié)點(diǎn)，15個(gè)錨節(jié)點(diǎn)200個(gè)節(jié)點(diǎn)，15個(gè)錨節(jié)200個(gè)節(jié)點(diǎn)，30個(gè)錨節(jié)點(diǎn)2023/2/314不同通信模型仿真結(jié)果

參數(shù)設(shè)置總：100節(jié)點(diǎn)；錨節(jié)點(diǎn)15總：200節(jié)點(diǎn)；錨節(jié)點(diǎn)：15總：200節(jié)點(diǎn)；錨節(jié)點(diǎn)：30通信模型RegularModel網(wǎng)絡(luò)鄰居錨節(jié)點(diǎn)平均數(shù)1.411.543.04定位誤差0.530.270.26通信模型LogarithmicAttenuationModel網(wǎng)絡(luò)鄰居錨節(jié)點(diǎn)平均數(shù)1.651.623.38定位誤差0.880.910.922023/2/315定位誤差對(duì)比

RSSI仿真定誤差圖Amorphous仿真定位誤差圖2023/2/316定位誤差對(duì)比MDS-MAP仿真定位誤差圖Amorphous仿真定位誤差圖2023/2/317仿真結(jié)果對(duì)比定位算法基于測(cè)距的RSSI定位算法與距離無(wú)關(guān)的Amorphous定位算法與距離無(wú)關(guān)的MDS-MAP定位算法網(wǎng)絡(luò)平均連通度38.7330.5833.33網(wǎng)絡(luò)平均錨節(jié)點(diǎn)數(shù)6.326.166.19定位誤差近似0值0.260.18不能被定位的未知節(jié)點(diǎn)31個(gè)0個(gè)0個(gè)2023/2/318總結(jié)成本低定位