1、定位技術的方法根據具體的定位機制，可以將現有的定位方法分為兩類：基于測距的(Range-based)方法和不基于測距的(Range-free)方法6。基于測距的定位機制需要測量未知節點與錨節點之間的距離或者角度信息，然后使用三邊測量法、三角測量法或最大似然估計法計算未知節點的位置。而不基于測距的定位機制無需距離或角度信息，或者不用直接測量這些信息，僅根據網絡的連通性等信息實現節點的定位。常用的定位方法是基于測距定位方法，在這種定位機制中需要先得到兩個節點之間的距離或者角度信息，通常采用以下方法。(1)信號強度測距法(2)到達時間及時間差測距法(3)時間差定位法(4)到達角定位法信號強度測距法（

2、RSSI）已知發射功率，在接收節點測量接收功率，計算傳播損耗，使用理論或經驗的信號傳播模型將傳播損耗轉化為距離。例如，在自由空間中，距發射機d 處的天線接收到的信號強度由下面的公式給出：Pr(d )=PtGtGr2/(4)2d 2L其中，Pt為發射機功率；Pr(d )是在距離d 處的接收功率；Gt、Gr分別是發射天線和接收天線的增益；d 是距離，單位為米；L為與傳播無關的系統損耗因子；是波長，單位為米。由公式可知，在自由空間中，接收機功率隨發射機與接收機距離的平方衰減。這樣，通過測量接收信號的強度，再利用式(1)就能計算出收發節點間的大概距離。得到錨節點與未知節點之間的距離信息后，采用三邊測量

3、法或最大似然估計法可計算出未知節點的位置。三邊計算的理論依據是，在三維空間中，知道了一個未知節點到三個以上錨節點的距離，就可以確定該點的坐標。三邊測量法在二維平面上用幾何圖形表示出來的意義是：當得到未知節點到一個錨節點的距離時，就可以確定此未知節點在以此錨節點為圓心、以距離為半徑的圓上；得到未知節點到3個錨節點的距離時，3個圓的交點就是未知節點的位置。然而，公式只是電磁波在理想的自由空間中傳播的數學模型，實際應用中的情況要復雜的多，尤其是在分布密集的無線傳感器網絡中。反射、多徑傳播、非視距(NLOS)、天線增益等問題都會對相同距離產生顯著不同的傳播損耗。因此這種方法的主要誤差來源是環境影響所造

4、成的信號傳播模型的復雜性。信號強度測距法通常屬于一種粗糙的測距技術。還有一些其他算法：如文獻7提出了一種節點位置推測算法，該算法通過一種判決節點，利用收集到的錨節點的位置信息和節點間的距離信息，執行節點位置推測算法，推測出所有位置可確定的待測節點的位置。到達時間及時間差測距法（TOA）到達時間(TOA)技術通過測量信號傳播時間來測量距離。在TOA方法中，若電波從錨節點到未知節點的傳播時間為t，電波傳播速度為c，則錨節點到未知節點的距離為t×c。TOA要求接收信號的錨節點或未知節點知道信號開始傳輸的時刻，并要求節點有非常精確的時鐘。使用TOA技術比較典型的定位系統是GPS，GPS系統需

5、要昂貴高能耗的電子設備來精確同步衛星時鐘。在無線傳感器網絡中，節點間的距離較小，采用TOA測距難度較大，同時節點硬件尺寸、價格和功耗的限制也決定了TOA技術對無線傳感器網絡是不可行的。時間差(TDOA)測距技術在無線傳感器網絡定位方案中得到了較多的應用8。通過記錄兩種不同信號(常使用無線電信號和超聲波信號)的到達時間差異，根據已知的兩種信號的傳播速度，直接把時間差轉化為距離。該技術受到超聲波傳播距離的限制和非視距問題對超聲波信號傳播的影響，不僅需要精確的時鐘記錄兩種信號的到達時間差異，還需要傳感器節點同時具備感知兩種不同信號的能力。時間差定位法（TDOA）TDOA測距是通過計算兩種不同無線信號

6、到達未知節點的時間差，再根據兩種信號傳播速度來計算得到未知節點與錨節點之間的距離。TDOA定位與TDOA測距不同，TDOA定位計算兩個錨節點信號到達未知節點的時間差，將其轉換成到兩個錨節點的距離之差，未知節點通過到多組錨節點的距離之差得出自身的位置。在二維平面上的，雙曲線的幾何意義是到兩個定點的距離之差為一個常數的所有點的集合，兩個定點稱作焦點。因此TDOA定位在二維平面上的幾何意義為：得到未知節點與兩個錨節點的距離之差，即可知未知節點定位于以兩個錨節點為焦點的雙曲線方程上，通過測量得到未知節點所屬的兩個以上雙曲線方程時，這些雙曲線唯一的交點即為未知節點的位置。由于這種方法不是采用到達的絕對時間來確定節點的位置，降低了對時間同步的要求，但是仍然需要較精確的計時功能，同時由于無線傳感器網絡具有分布密集和無線通信范圍小的特點，這種方法實現起來難度較大。到達角定位法（AOA）到達角(AOA)定位法通過陣列天線或多個接收器結合來得到相鄰節點發送信號的方向，從而構成一根從接收機到發射機的方位線。兩根方位線的交點即為未知節點的位置。基本的AOA定位法，未知節點得到與錨節點N1和N2所構成的角度之后就可以確定自身位置。另外，AOA信息還可以與TOA、TDOA信息一起使用成