基于空间角度传递的多跳AOA三维定位算法研究与在地形建模上的应用*

夏 明，毛科技，何文秀，赵小敏，方硕瑾，陈庆章

(浙江工业大学计算机科学与技术学院，杭州 310023)

无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)技术是随着经济和社会发展而诞生的产物，是本世纪最具有影响力和改变人类未来生活方式的高技术领域四大支柱产业之一［1］。网络中大部分节点的位置是未知的［2］，而节点的随机分布和感知信息对位置的依赖，使得节点自身的准确定位是一个极其重要的条件。随着物联网的发展，把地形建模的能力加入传感器节点中，以辅助构建部署环境的地形模型，将对WSN的应用价值起到至关重要的作用。不管是军事应用环境，还是易发生自然灾害或遭受自然灾害破坏且人员无法到达的环境，如果能够利用节点位置信息进行地形建模，将有效地帮助相关工作的顺利开展。因此，研究三维定位并将此应用于地形建模上是有必要的、有价值的。

1 研究背景

现阶段，科研工作人员已经提出了一些三维定位 算 法，如 DCP3D［3］、Landscape-3D［4］、APIT-3D［5］、基于 SVM 的三维定位［6］、DFP 声源定位［7］等。常见的定位方法主要分为基于距离的定位和距离无关的定位两种。一般情况下［8］，基于距离的定位技术在定位精确度上要优于距离无关的定位技术，虽然需在节点上额外配备硬件设备，增加了成本和能耗，但定位精度一般要高很多。而在基于距离的定位技术中，采用测角技术得到的数据要比测距技术更准确，稳定性更好。因此，本文将在基于AOA(Angle Of Arrival，信号到达角度)定位的基础上进行研究。

DV-Hop定位算法［9］是由D Niculescu和B Nath等人提出的一个基于距离无关的多跳定位算法。……