دانلود مقاله ترجمه شده موقعیت یابی گره های متحرک (سیار) با استفاده از روش تفاضل تقسیم شده ی فیلتر کالمن

چکیده

به طور کلی آگاهی از موقعیت گره­ های حسگر برای اپلیکیشن­ های متعددی که در شبکه سنسور بی سیم وجود دارد، بسیار مهم است. در این مقاله، از روش تفاضل تقسیم شده­ ی فیلتر کالمن (DDKF) به عنوان یک راه حل برای مکان­ یابی و ردیابی یک گره متحرک استفاده شده است. این رویکرد به نوعی جایگزینی از روش فلیتر کالمن غیر خطی است که  در حال حاضر در اپلیکیشن های شبکه حسگر بی­ سیم استفاده شده است. مزیت این روش نسبت به روش فیلتر کالمن تعمیم یافته (EKF) این است که در این روش نیازی به محاسبه ماتریس ژاکوبین نمی­ باشد و همچنین مزیت آن نسبت به روش فیلتر کالمن بی ­بو (UKF) این است که نیازی به استفاده از چندین پارامتر مختلف ندارد، درحالیکه در روش UKF دقت محاسبات بستگی زیادی به انتخاب مناسب این چنین پارامترها دارد. در این مقاله عملکرد چهار روش موقعیت یابی DDKF، EKF، UKF و فیلتر کالمن حداقل مربعات (LS-KF) است، که یک روش مبتنی بر فرآیند multilateration در حداقل مربعات حس­شده می ­باشد، (با استفاده از فیلتر کالمن و پیروی از مراحل ساده) با یکدیگر مقایسه شده است. این مقاله مزایای استفاده از روش DDKF را برای موقعیت یابی داخل ساختمان نشان می دهد به طوریکه در مقایسه با دیگر روش ­های در نظر گرفته، مقدار میانگین ریشه مربعات خطاها (RMSE) در تخمین موقعیت بیشتر از 40 درصد و خطای مکان­یابی کمتر از 2 متر در 95٪ از موارد در نظر گرفته بدست آمده است.

1-مقدمه

شبکه های حسگر بی سیم (WSN) اغلب از تعداد زیادی از گره ­ها، به نام سنسور تشکیل شده­ اند. این گره موجودیت­ هایی هستند که می توانند به طور مستقل نسبت به محیطی که در آن قرار دارند، به جمع آوری و ارسال داده ­ها بپردازند. در سال های اخیر، WSN در بسیاری از برنامه های کاربردی استفاده شده است که عبارتند از: کاربردهای امنیتی نظامی و غیرنظامی (کنترل خطرات آتش‌سوزی، بلایای طبیعی)، پزشکی (نظارت از راه دور بر اطلاعات فیزیولوژیکی، ردیابی پزشکان و بیماران)، و غیره...