基于信号接收强度的加权质心定位算法

　　在无线传感网络（ Wireless Sensor Network，WSN）中定位功能是传感器网络的基本功能之一，对传感器网络应用的有效性起着关键的作用。目前无线传感器网络在煤矿井下巷道等狭长空间中用于人员定位和环境监测心。建立可靠实用定位算法，对于提高矿井安全生产管理水平有着重要的现实意义。

　　根据定位机制的不同，可以将WSN定位算法分为基于测距的定位算法（ Range-based）和无需测距的定位算法（Range-free），其中基于测距的算法通过测量节点之间的距离或角度信息，使用三边测量法、三角测量法或最大似然估计法来进行定位。基于测距的定位算法有基于信号接收强度（Received Signal Strength Indicator，RSSI）算法、基于信号传播时间（ Time Of Arrival，TOA）算法、基于信号接收时间差（Time Difference On Arrival．TDOA）算法、基于信号接收角度（ Angle Of Arrival， AOA）算法等。其中TOA、TDOA和AOA这3种算法对硬件要求高，而RSSI属于无线发送层的可选部分，节点在接收无线数据的同时可完成测虽，无需额外的硬件设备。无需测距的定位算法不需要距离和角度信息，仅根据网络连通性等信息即可实现定位，常用算法有质心定位算法和距离向量（ Distance Vector-Hop，DV-Hop）定位算法等。在以往的研究中，有文献提出将RSSI测距和质心算法相结合来进行定位的相关算法，其运用传统的加权质心算法，以未知节点到各信标节点的距离的倒数为权值，对信标节点进行加权求质心。

　　本文针对在狭长空间中信号多路径效应明显、传感器节点定位精度不足的情况，结合信标节点的布局特点，提出了一种通信开销小、硬件要求低、适合传感器节点处理的基于RSSI的加权质心定位算法。该算法动态获取路径衰落指数，增强了算法的环境适应能力，并且根据当前环境调整加权因子的修正程度，改进加权质心算法的加权因子，提高了算法的定位精度和稳定性。