提升DV-Hop定位精度：非测距算法改进策略

无线传感器网络（WSN）作为分布式和自组织的基础设施，其核心组成部分包括网络拓扑控制、节点定位、时钟同步、数据融合和路由协议。节点定位是WSN的关键任务之一，它根据传感器节点间的通信信号进行定位，分为基于测距和基于非测距两种主要类型。 基于测距的定位算法，如Time of Arrival (TOA)、Time Difference of Arrival (TDOA)、Angle of Arrival (AOA)和Received Signal Strength Indicator (RSSI)，虽然精度较高，但对硬件性能要求较高，例如精确的时间同步和信号强度测量设备。相反，基于非测距的方法，如DV-Hop算法，利用节点之间的直接通信距离估计，具有较低的硬件成本和简单的实现方式。 DV-Hop是典型的非测距定位算法，它通过多跳通信测量节点到多个锚节点的距离，然后推算出节点的位置。然而，DV-Hop的主要缺点在于计算平均跳距时可能存在误差，这可能导致定位精度降低。为了改善这一问题，研究者们提出了一系列的改进策略： 1. **改进的平均跳距计算**：采用多个锚节点同时估算平均距离，并引入归一化加权的方法，减少单一锚节点带来的偏差。 2. **基于几何学的定位**：利用几何关系判断锚节点之间的相对位置，优化锚节点的选择过程，以提高位置估计的准确性。 3. **共线度和邻居选择**：引入共线度概念，动态调整未知节点可接收到的锚节点范围，确保选取最可靠的数据进行位置估计。 4. **全网平均跳距校正**：通过网络全局信息，纠正单个锚节点的平均跳距，提升定位精度。 5. **三边定位优化**：在计算三边定位时，考虑节点间连通性的差异，选择最佳的三个锚节点进行定位，进一步提高定位的稳定性和精度。 文章的主要贡献在于针对DV-Hop算法在计算平均跳距和三边定位方面的不足，提出了一套综合的改进方法，旨在提高无线传感器网络的节点定位精度，使得系统在实际应用中更为可靠和有效。