改进PSA的3维WSN定位算法

摘要

针对传统3维DV–Hop定位算法在定位无线传感器网络节点中存在定位误差高、不稳定等问题，提出一种改进PSA的3维WSN定位算法，即IPLA算法。首先，在获取最小跳数过程中，IPLA算法采用双通信半径细化跳数，以降低误差；然后，在获取最优跳距的过程中，建立融合距离加权系数的目标函数，设计改进的PSA算法（IPSA）求解最优跳距，并使用混沌映射改进PSA算法搜索种群初始化，提高算法迭代能力以及减少拓扑结构改变产生的距离估计误差；最后，在获取未知节点过程中，建立含权重的目标函数，再次采用改进的PSA算法获取最终估计坐标，以提升寻优速率并降低定位误差。在不同场景中，将提出的IPLA算法与传统3维DV–Hop算法及其他算法进行算法迭代性、定位误差的仿真对比实验，结果表明，IPLA算法具有更低的归一化误差、更好的寻优曲线。IPLA算法在降低无线传感器定位误差方面有较好的效果及收敛性。

关键词

无线传感器网络 / 3维WSN定位 / 混沌映射 / 双通信半径

基金资助

湖南省自然科学基金项目（2024JJ5338）; 国家自然科学基金项目（11875164）