NSGA-Ⅱ算法在地基伪卫星定位系统布站优化中的应用

"基于NSGA-Ⅱ算法的地基伪卫星定位系统布站方法研究" 本文主要探讨了如何利用非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）解决地基伪卫星定位系统的基站选址问题，旨在提高系统的信号覆盖率并优化基站的几何布局，以此减少基站数量的同时保证定位精度。在地基伪卫星定位系统独立组网的情况下，基站布站问题被转化为一个多目标优化问题。通过引入精英策略的NSGA-Ⅱ算法，可以找到满足多个目标的非支配最优解集。 首先，为了确定系统信号覆盖率，采用了可视域分析技术。可视域分析是确定信号传播范围的一种有效方法，它考虑了地形和障碍物对信号的影响，确保了在复杂地形环境下地基伪卫星系统的信号覆盖范围得到合理评估。 其次，为了衡量基站的几何布局质量，文章提出了一种基于多矩阵相乘的加权水平精度因子计算方法。这种方法综合考虑了各基站之间的相对位置关系，以及它们对定位精度的贡献，通过加权计算来优化基站的分布，以达到最佳的定位效果。 接着，NSGA-Ⅱ算法在其中起到了关键作用。这是一种多目标优化的遗传算法，它能够处理两个或多个相互冲突的目标函数，寻找一组非支配解，即没有一个解在所有目标上都优于其他解。在这个案例中，NSGA-Ⅱ用于寻找既能提高信号覆盖率又能优化基站布局的解决方案。 最后，通过在张家界某山区的仿真实验，证实了该方法的有效性。仅使用28个基站，系统就能实现90%的信号覆盖率，而且基站布局的优化程度较高，优于传统的遗传算法。这表明基于NSGA-Ⅱ的布站方法对于实际工程应用具有重要的指导价值。 总结来说，这项研究结合了多目标优化理论与地基伪卫星定位技术，提出了一个创新的基站选址方法，利用NSGA-Ⅱ算法解决了复杂的选址问题，有助于在节省成本的同时提高定位系统的性能。这一方法不仅适用于地基伪卫星定位系统，也为其他依赖基站网络的无线定位系统提供了借鉴。