无线传感器网络协同定位中唯一可定位性的图不变量：刚性指数与冗余指数
系统与控制
2015-02-06 v1
摘要
刚性理论使我们能够明确无线传感器网络协同定位问题中唯一可定位性的条件。本文提出一种组合刚性方法，通过图不变量度量无线传感器网络定位问题中图结构的 (i) 一般刚性与 (ii) 广义冗余刚性性质。我们将刚性指数定义为基于刚性拟阵中边独立集的图不变量。其取值在 0 到 1 之间，指示我们距离刚性有多近。冗余刚性是全局刚性所必需的，而全局刚性与图的唯一实现相关。此外，冗余刚性还提供网络系统针对结构变化（如链路丢失）的刚性鲁棒性。此处，我们给出更宽泛的冗余边定义，称之为“广义冗余边”。该冗余定义对刚性与非刚性图均有效。接着，我们将冗余指数定义为基于刚性拟阵中广义冗余边的图不变量。其取值也在 0 到 1 之间，指示图中冗余的百分比。这两个指数使我们能够探索从非刚性到刚性的转变以及从刚性到冗余刚性的转变。文中给出图示例以演示该方法。从传感器网络视角，这两个指数使我们能评估传感器感知半径对网络刚性性质的影响，进而得以检验传感器网络的可定位性。我们利用随机几何图在仿真中通过刚性指数与冗余指数评估为获得可定位性所需的感知半径改变。
引用
@article{arxiv.1502.01699,
title = {Graph invariants for unique localizability in cooperative localization of wireless sensor networks: rigidity index and redundancy index},
author = {Tolga Eren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.01699},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 7 figures, to be submitted for possible journal publication