基于组合加权k近邻分类的无线传感网络节点复制攻击检测方法

无线传感网络节点体积小,隐蔽性强,节点复制攻击检测的难度较大,为此提出一种基于组合加权k近邻分类的无线传感网络节点复制攻击检测方法。通过信标节点的空间位置数据与相距跳数得出各节点之间的相似程度,结合高斯径向基核函数求解未知节点的横轴、纵轴的空间坐标,确定各网络节点的空间位置;根据网络节点的属性特征与投票机制建立节点复制攻击模型,凭借组合加权k近邻分类法划分节点类型,并将结果传送至簇头节点,由簇头节点做出最后的仲裁,识别出节点复制攻击行为。仿真结果表明,所提方法的节点复制攻击检测率最大值为99.5%,最小值为97.9%,对节点复制攻击检测的耗时为5.41 s,通信开销数据包数量最大值为209个,最小值为81个。

一种信标辅助的北斗伪卫星CPD定位方法

针对北斗伪卫星信号引入室内并在小尺度空间下提供高精度定位的难题,如何在顾及网络建设成本的基础上提升小尺度空间的定位时效性和定位精度是未来室内定位技术中需要解决的重要一环。此处充分结合室内环境下小尺度空间的空间特征,提出一种室内节点信标辅助的北斗伪卫星载波相位差定位方法。该方法首先将传统的大范围指纹构建问题转化为指纹节点的方式,在指纹图谱的基础上提出室内节点信标的概念,通过信标节点实现小尺度空间与周围空间的连接,并对以载噪比和载波相位为基础的信标特征谱构建与处理进行了分析;然后以室内节点信标为基础给出了基于载波相位差的位置估计过程,最后结合粒子群寻优算法提出一种顾及行人特征的位置与速度空间约束下的位置搜索算法。在真实环境下的试验结果表明,通过室内节点信标的辅助在室内环境可以实现动态定位精度优于30 cm、暂停态下的定位精度优于25 cm的定位效果。正常步速运动下算法与惯性导航定位精度相当,同时相比于惯性导航方式具有更宽松的运动姿态条件。在小尺度空间下算法具有更优的适用性。

基于果蝇算法的无线传感网络信标节点定位

在无线传感网络中,多个节点需要协同工作来实现节点定位。但在传播过程中,信号受反射、散射等因素的影响,导致信号路径复杂、不确定性大,增加了信标节点定位的难度。因此,提出一种果蝇算法下无线传感网络信标节点精准定位方法。通过建立无线传感网络拓扑模型,分析节点结构,根据构建的模型获取无线传感网络信标节点的定位优化目标函数。通过改进果蝇算法求解定位优化目标函数,实现无线传感网络信标节点的精准定位。实验结果表明,所提算法的无线传感网络信标节点定位准确度在85%以上,且定位误差在0.1-0.4之间,表明所提算法定位精度高、整体应用效果好。

基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统设计

飞行探测器会受到气象条件、磁场等环境干扰,影响探测器的运动轨迹,进而影响跟踪精度;为实现对飞行探测器运动轨迹的实时跟踪与控制,设计基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统;在复合框架体系中,设置主控芯片、伺服驱动设备两类应用结构,并联合信标机元件,调节微惯性传感器器件的实时连接状态,完成飞行探测器复合跟踪控制系统的硬件设计;完善大数据聚类算法,根据跟踪路径节点标定结果,定义具体的复合跟踪坐标系,完成对飞行探测器复合跟踪的实时控制建模,结合相关硬件,实现基于大数据聚类的飞行探测器复合跟踪控制系统的设计;实验结果表明,所设计系统在跟踪1号、2号目标的跟踪准确率平均值分别为96.5%、97.0%,对目标跟踪时延的平均值为0.9 ms,可以保证基站主机对飞行探测器运动轨迹的实时控制能力。

基于RSSI的无线传感器网络加权质心定位算法

节点定位是无线传感器网络中的关键技术之一.文中通过对无线电传播路径损耗模型的分析,提出了加权质心定位算法,用信标节点对未知节点的不同影响力来确定加权因子,以提高定位精度.并且在理论分析的基础上,提出了优选信标节点进行节点定位计算的规则,以此进一步提高节点定位精度.加权质心定位算法计算简单,定位过程中节点间无通信开销.节点定位精度较常用的极大似然估计算法高,具有较普遍的应用意义.

基于RSSI均值的等边三角形定位算法

为了提高无线传感网络的定位精度,从提高测量精度、改善信标节点分布的角度提出了一种基于RSSI均值的等边三角形定位算法.该算法引入信号强度指示(RSSI)敏感区和非敏感区概念,采用高斯模型对非敏感区的RSSI数据进行处理,解决了RSSI易受干扰的问题.采用等边三角形分布模型处理信标节点的分布,保证未知节点运动轨迹始终在信标节点的非敏感区内,从而在定位算法上使测量精度得到提高.研究表明,高斯模型可以很好地筛选出RSSI较优值;等边三角形分布模型可以提高RSSI的采集优度.这种定位算法计算简单,定位过程中节点间无通讯开销,无需硬件扩展.

信标节点漂移情况下的无线传感器网络节点定位机制

针对信标节点漂移情况下的节点定位问题,提出了一种分布式的信标节点漂移检测方法,采用节点自评分和协商机制,自动寻找可能发生了漂移的信标节点,同时针对大量信标节点发生漂移后的定位覆盖率下降问题,构建普通节点的定位可信度模型,并在定位盲区内使用一些较为可靠的普通节点作为临时信标节点进行定位。仿真实验表明,该算法在误检测、定位误差方面性能优于传统算法,具有较低的通信开销、较高的实用性和灵活性。

基于RSSI测距的信标节点自校正定位算法

节点定位是无线传感器网络中的重要应用之一。为了有效抑制各种因素对无线传感器节点定位精度的影响,以三边定位算法为基础,提出了一种基于误差校正的定位算法。该算法通过测量信标节点之间的距离,获得信标节点RSSI值测量误差和网络的定位误差,并对误差进行补偿,从而提高整个网络的定位精度。实验结果显示,该算法能明显提高定位精度和稳定性,具有普遍应用意义。

无线传感器网络中DV-Hop定位算法的改进

针对无线传感器网络非基于测距的DV-Hop定位算法中,信标节点与未知节点之间平均跳距估计的不足以及三边定位过程中信标节点的选择对定位误差的影响,提出一种改进的DV-Hop定位算法.在改进策略中,对平均跳距采用加权处理进行修正,并有选择性的选取信标节点参与最后的三边定位.仿真结果表明,改进后的DV-Hop算法能够更准确地对平均跳距进行估计,并且有效地降低了未知节点的定位误差.

跳数加权DV-Hop定位算法

针对DV-Hop定位算法中距离估计误差对定位结果的影响,提出了一种信标节点优选方案和跳数加权DV-Hop定位算法。首先通过设定跳数阈值,保留跳数较少的信标节点,然后剔除近似在一条直线上的信标节点,完成信标节点优选,避免未知节点无法定位的情形。此外,利用Friis模型推导出距离估计误差与信号传播跳数之间的映射关系,采用传播跳数作为加权因子对定位结果进行了修正。仿真结果表明该算法降低了距离估计误差对定位精度的影响,提高了定位精度。

基于一个移动锚节点的无线传感器网络节点定位算法

节点定位技术是无线传感器网络应用的重要支撑技术之一,对此提出了一种基于移动锚节点的两步定位算法。该算法利用一个移动锚节点遍历整个网络,并周期性的广播包含自身当前位置的信息。把传感器节点的自身定位过程用基于无迹状态滤波(UKF)的目标跟踪方法实现。由于所用的目标状态模型和量测模型有一定的不确定性,所以先选取不共线3个锚节点信息,利用三边定位法提高滤波的初始位置精度,从而改善定位效果。最后仿真并分析比较了锚节点在多种移动轨迹情况下节点定位误差,结果表明本文所述两步定位法改善了对锚节点移动轨迹的特殊要求的限制,更适合实际情况,并取得理想的定位精度。

基于RFID与WSN融合技术的井下定位算法研究

综合无线射频识别与无线传感器网络的融合技术,提出了一种改进的三边测量定位算法。当信标节点数量较少,未知节点利用接收信号强度指示(RSSI)技术未找到与信标节点的3个距离值时,采用定位向量和未知节点的平均移动速度,计算求出新的未知节点到信标节点的距离值。实验结果表明,该算法有效地弥补了射频信号覆盖不完全和空隙区域的定位,提高了运动轨迹的定位精度和覆盖范围。

基于移动信标节点的无线传感器网络定位算法研究

研究了无线传感器网络中的节点定位算法问题,提出了一种新的基于移动信标节点的定位算法。该算法利用一个移动信标节点遍历整个网络,并周期性地广播包含其当前位置信息的分组,当未知节点接收到三个(或以上)与它的距离为通信半径的位置信息分组后,利用三边法计算自身位置。进而,考虑通信半径存在摄动的情况,利用极大似然法替代三边法提高算法的抗干扰能力。最后,通过仿真研究了该算法的特性,并与DV-Hop定位法进行了比较,仿真结果表明该定位方法在定位误差、通信量和网络结构适应性等方面均表现出良好的性能和优越性。

无线传感器网络移动信标节点路径优化策略

针对无线传感器网络(WSNs)节点定位技术中未知节点覆盖率低、成本高的问题,采用移动信标节点技术,提出对高斯—马尔可夫移动模型(GMM)规划路径的优化策略,使信标节点更有效地在待测区域移动,提高对未知节点的覆盖率,并分析了不同参数对未知节点覆盖率的影响。仿真结果表明:此方法覆盖迅速、覆盖率高,能很好地适应大规模随机布撒节点的应用需求。

无线传感器网络中基于RSSI一致性的安全定位方法

无线传感器网络通常部署在无人值守的敌对环境中,容易受到攻击节点的影响,给其应用带来较大挑战。针对该问题,利用移动信标节点,提出一种基于接收信号强度指示器(RSSI)一致性实现未知节点安全定位的方法。该方法通过计算未知节点接收到的数据包RSSI的方差,将方差较小的一组所对应的节点信息剔除,从而抑制虫洞攻击对定位的影响。仿真结果表明,该方法能有效消除虫洞攻击对节点定位的影响。

一种改进的无线传感器网络质心定位算法

在无线传感器网络中,确定节点位置或事件发生的位置对其监测活动至关重要。节点自身的准确定位不仅是提供监测事件或监测目标位置信息的前提,也是提供网络拓扑自配置、提高路由效率、向部署者报告网络的覆盖质量以及为网络提供命名空间等网络功能的基础。为此,本文对无线传感器网络定位技术中的质心定位算法进行了改进,对未知节点大致位置的算法做了新的修正,并对未知节点位置确定算法中的加权因子进行了优化,使未知节点的定位误差和定位精度更加精确。相比原加权质心定位算法,本文仿真结果表明,改进的质心定位算法无论在定位误差还是在定位精度方面都有很大的提高。

基于最优信标节点的无线传感器网络质心定位算法

针对无线传感器网络(WSN)质心定位(CL)算法精度不高的问题,提出了一种基于最优信标节点的质心定位(OBCL)算法。OBCL算法采用了4个移动信标节点,首先,对移动信标节点的路径进行规划;然后,未知节点根据集合偏移度(SDD)从候选信标节点集合中选出最优信标节点来进行位置估计;其次,为了解决信标节点不足导致无法定位的问题,引入角色转变机制,未知节点在完成定位之后成为准信标节点来进行辅助定位;最后,为了保证网络中所有节点能够完成定位,在完成初次定位之后,需要进行重定位过程。仿真实验结果表明,与CL、基于加权的质心定位(WCL)、利用接收信号强度加权的质心定位(RR-WCL)这3种算法相比,OBCL算法的平均定位误差分别降低了67.7%、39.2%、24.4%。由于OBCL算法只需要4个移动信标节点就能达到较好的定位效果,因此适合应用于对网络成本低、定位精度要求高的场景。

无线传感器网络节点定位机制研究

传感器网络中的节点定位问题与很多实际应用直接相关,主要有两类算法,即rang-free和rang-based,这两类定位算法各有其优势和不足。为了研究算法的发展趋势,比较了几种典型的定位算法,指出了各自的优缺点。

基于RSSI测距技术的三角形面积和定位算法

为了提高无线传感器网络的定位精度,从提高测量精度、改善信标节点分布的角度提出了一种基于RSSI测距的三角形面积和定位算法。该算法利用高斯模型对非敏感区的RSSI数据进行处理,筛选出RSSI较优值,解决了RSSI易受干扰的问题。研究表明,通过高斯模型筛选出的RSSI值可以较好的预测环境参数;三角形面积和算法可以动态调整环境参数,使未知节点和信标节点达到合理距离,该算法计算简单,无需硬件扩展。

无线传感器网络测距定位算法改进与分析

在无线传感器网路实际应用中,节点定位技术是重要的支撑技术之一.不同于常规的求解距离等式方程组解法,分别采用MLE(最大似然估计参数)法和最小二乘法,对无线传感器网络测距的定位算法进行改进.非常有趣的是,两种不同方法得到的结果完全一致.最后经过实验评估和算法仿真对比分析测距定位算法改进前后的特性,结果表明改进后的测距定位算法能取得良好的定位精度.