二进制传感器网络多目标定位:K均值聚类改进算法

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本文主要探讨了"基于K均值聚类的二进制传感器网络多目标定位方法",该研究针对二进制无线传感器网络(Binary Wireless Sensor Networks, BWSN)中常见的错误报警问题进行处理。在实际应用中,BWSN中的传感器通常只能感知到目标的存在或不存在,而缺乏精确的距离信息,这为多目标定位带来了挑战。 文章的核心贡献是提出了一种新颖的算法——基于K均值聚类的改进加正减负算法(KMC-ISNAP),它在无目标和节点之间距离信息的情况下,通过对传感器数据进行处理来估计目标的位置。K均值聚类是一种经典的无监督学习方法,它将数据点分组成多个簇,每个簇内的数据点相似度较高,而簇间的差异较大。在这个场景下,KMC-ISNAP通过迭代过程,将节点按照其对目标的感知信息进行分类,以此推断目标的可能位置。 KMC-ISNAP算法的关键创新在于引入了影响因子,这有助于减少分类过程中模糊节点(即不确定是否真正检测到目标的节点)对多目标定位误差的影响。通过这种方式,算法提高了定位精度,并增强了容错能力,即使在存在噪声和误报的环境中也能保持稳定性能。 对比传统的质心估计算法和简单的加正减负算法,KMC-ISNAP在多目标随机分布的情况下表现出更高的定位精度。这表明,该方法不仅适用于静态环境,也适应动态场景,因为K-means聚类的灵活性使得它能适应目标位置的变化。 此外,文章还提到了该研究的实用价值,即在控制与决策领域,特别是在无线传感器网络的应用中,KMC-ISNAP方法能够有效地解决目标定位问题,这对于物联网、环境监测、军事侦察等领域都有着重要的实际意义。 这篇研究论文深入分析了二进制传感器网络的特性,提出了一种有效且鲁棒的多目标定位策略,通过K-means聚类和影响因子的结合,显著提高了定位精度并降低了误报带来的负面影响,为未来相关领域的研究和实践提供了有价值的参考。