VANET中基于平均距离的三维TDOA定位算法

摘要

精确定位是安全高效的车载自组织网络(Vehicular Ad-hoc Network,VANET)的关键因素.由于车辆的高速移动性,VANET的拓扑结构具有动态性、随机性等特点.直接由信标节点测量得到待定节点的定位参数估计精度较差,大幅度降低传统的TDOA定位算法的精度.从VANET网络的实际特点出发,提出一种基于平均距离的三维TDOA定位算法.该算法考虑三维的道路交通环境,将多个信标节点测量得到的距离平均作为TDOA定位算法的参考距离,利用Taylor级数展开法求解得到待定节点的位置;并理论分析所提定位算法的估计精度——克拉美罗下界.所提算法通过平均化处理降低网络动态的拓扑结构所引起的测量误差,在一定程度上提高待定节点的定位精度.仿真验证算法的合理性,当信标节点数目为5、测量误差的标准差为5米时,定位精度在TDOA算法的基础上提高0.57米.