?? jianxing.m
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function jianxing
%%目標在監控區內運動軌跡為剪型曲線時的定位%%
M=100; %蒙特卡羅實驗次數
N0=50;
%%初始化監控區域的長、寬、無線傳感器個數和目標在監控區內的運動時間%%
a=100;%input('請輸入監控區域的長\n'); %初始化監控區域的長
b=100;%input('請輸入監控區域的寬\n'); %初始化監控區域的寬
s=100;%input('請輸入無線傳感器個數\n'); %初始化監控區域中的無線傳感器個數
t=50;%input('請輸入目標在監控區內的運動時間（單位：秒）\n'); %選擇觀察某一監控時刻（單位：秒）
dn=1;%input('請輸入聯盟中損壞節點個數\n');
%初始化目標軌跡
n1=10;
n2=a/2-10;
n3=a/2+10;
n4=a-10;
dt=(a-20)/t;
for i=1:t
if i*dt+n1<=n2
Xt(i)=i*dt+n1;
Yt(i)=1.5*Xt(i);
elseif i*dt+n1<=n3&i*dt+n1>n2
Xt(i)=i*dt+n1;
Yt(i)=Yt(i-1)+(n3-Xt(i))/(n3-n2)*dt;
elseif i*dt+n1<=n4&i*dt+n1>n3
Xt(i)=i*dt+n1;
Yt(i)=Yt(i-1);
end
end
Zt=zeros(1,t); %目標的垂直高度
%%初始化無線傳感器的監控范圍和傳輸范圍%%
Ls=20; %無線傳感器的監測范圍
Lt=20; %無線傳感器的傳輸范圍
alfa=2;
%%初始化目標定位坐標的數組%%
Xr=zeros(1,t); %目標定位的橫坐標
Yr=zeros(1,t); %目標定位的縱坐標
Xrd=zeros(1,t); %傳感器受損情況下的目標定位的橫坐標
Yrd=zeros(1,t); %傳感器受損情況下的目標定位的縱坐標
Xm=zeros(1,t); %蒙特卡羅實驗得到的橫坐標
Ym=zeros(1,t); %蒙特卡羅實驗得到的縱坐標
Xmd=zeros(1,t); %傳感器受損情況下的蒙特卡羅實驗得到的橫坐標
Ymd=zeros(1,t); %傳感器受損情況下的蒙特卡羅實驗得到的縱坐標
D0=zeros(1,t); %距離誤差
D0d=zeros(1,t); %距離誤差
D1=zeros(1,t); %距離誤差
D1d=zeros(1,t); %距離誤差
%初始化一些傳感器信息
p=0.0; %無線傳感器信息素在單位時間內的揮發后剩余量
de_mark=zeros(1,s); %傳感器探測到目標的標志位
D=zeros(1,s); %初始化各傳感器一個位置常量
E0=10000; %傳感器初始能量
for kk=1:N0
Xm=zeros(1,t);
Ym=zeros(1,t);
Xmd=zeros(1,t);
Ymd=zeros(1,t);
for k=1:M
X=rand(1,s)*a; %隨機產生各傳感器橫坐標
Y=rand(1,s)*b; %隨機產生各傳感器縱坐標
neigh=zeros(s,s); %傳感器的鄰近節點表,儲存節點序號
[D,neigh]=dec(s,X,Y,D,Lt); %計算位置常量
w0=eps; %無線傳感器的目標存在概率之和
wd=eps; %無線傳感器的目標存在概率之和
N=zeros(1,s); %初始化各傳感器的信息素值
E=ones(1,s)*E0; %傳感器能量
for i=1:t
N=p*N; %傳感器信息素單位時間內的衰減
w=zeros(1,s); %無線傳感器在某一時刻的目標存在概率
de_mark=zeros(1,s); %傳感器探測到目標的標志位
dp=zeros(s,s); %傳感器信息素增量表
S=zeros(1,s); %初始化各傳感器的工作狀態。1代表活躍狀態，0代表睡眠狀態。
Sd=zeros(1,s); %傳感器受損情況下的各傳感器的工作狀態。
for j=1:s %傳感器信息素增量
d=sqrt((X(j)-Xt(i))^2+(Y(j)-Yt(i))^2+Zt(i)^2)+eps;
if d<=Ls
de_mark(j)=1;
N(j)=N(j)+(Ls/(d))^alfa;
end
if de_mark(j)==1 %如果傳感器探測到目標則向外傳播信息素
for m=1:s
if m~=j&neigh(j,m)==1
dp(j,m)=dp(j,m)+rat(j,m,X,Y,Lt,alfa)*N(j);
E(j)=E(j)-1; %規定傳感器廣播一次信息素消耗1單位能量，其余行為不計消耗
end
end
end
end
[S,Sd,N]=judg(N,de_mark,D,E,E0,s,Ls,alfa,dn,neigh,dp);
for j=1:s %目標定位
if S(j)==1
w(j)=2*atan(N(j))/pi;
Xr(i)=Xr(i)+X(j)*w(j);
Yr(i)=Yr(i)+Y(j)*w(j);
w0=w0+w(j);
end
if Sd(j)==1
w(j)=2*atan(N(j))/pi;
Xrd(i)=Xrd(i)+X(j)*w(j);
Yrd(i)=Yrd(i)+Y(j)*w(j);
wd=wd+w(j);
end
end
Xr(i)=Xr(i)/w0;
Yr(i)=Yr(i)/w0;
w0=eps;
Xrd(i)=Xrd(i)/wd;
Yrd(i)=Yrd(i)/wd;
wd=eps;
end
Xm=Xm+Xr;
Ym=Ym+Yr;
Xr=zeros(1,t); %目標定位的橫坐標
Yr=zeros(1,t); %目標定位的縱坐標
Xmd=Xmd+Xrd;
Ymd=Ymd+Yrd;
Xrd=zeros(1,t); %目標定位的橫坐標
Yrd=zeros(1,t); %目標定位的縱坐標
end
Xm=Xm/M;
Ym=Ym/M;
Xmd=Xmd/M;
Ymd=Ymd/M;
D0=zeros(1,t);
D0d=zeros(1,t);
for i=1:t
D0(i)=sqrt((Xt(i)-Xm(i))^2+(Yt(i)-Ym(i))^2);
D0d(i)=sqrt((Xt(i)-Xmd(i))^2+(Yt(i)-Ymd(i))^2);
end
D1=D1+D0;
D1d=D1d+D0d;
end
D1=D1/N0;
D1d=D1d/N0;
figure
plot(Xt,Yt)
axis([0,a,0,b])
xlabel('單位：米')
ylabel('單位：米')
legend('目標軌跡')
figure
plot(Xt,Yt)
axis([0,a,0,b])
xlabel('單位：米')
ylabel('單位：米')
hold on
plot(Xm,Ym,'r')
legend('目標實際軌跡','定位軌跡')
figure
dmax=max(D1);
ddmax=max(D1d);
plot(D1,'-')
axis([1,t-1,0,ddmax*1.1])
xlabel('單位：秒')
ylabel('定位誤差/米')
if dn>0
hold on
plot(D1d,'-.')
end
pause
clear all
function r=rat(i,j,X,Y,Lt,alfa)
d=sqrt((X(i)-X(j))^2+(Y(i)-Y(j))^2);
r=(1-d/Lt)^alfa;
function [Q,neig]=dec(s,X,Y,D,Lt)
neig=zeros(s,s);
for i=1:s
h0=0;
k=0;
h=zeros(1,s);
for m=1:s
d=sqrt((X(i)-X(m))^2+(Y(i)-Y(m))^2);
if d<=2*Lt
h(m)=d;
k=k+1;
end
if d<=Lt
neig(i,m)=1;
end
end
for m=1:s
h0=h0+h(m);
end
D(i)=h0/(2*(k-1)*Lt);
end
Q=D;
function [Q0,Qd,N1]=judg(N,de_mark,D,E,E0,s,Ls,alfa,dn,neigh,dp)
Q0=zeros(1,s);
Qd=zeros(1,s);
N1=zeros(1,s);
count=0;
for i=1:s
if D(i)*N(i)*E(i)/E0>=(Ls/(Ls-2))^alfa&de_mark(i)==1
Q0(i)=1;
count=count+1;
end
end
Qd=Q0;
if dn>0
if count<dn
Qd=zeros(1,s);
else
for i=1:dn
for j=1:s
if Qd(j)==1;
Qd(j)=0;
for m=1:s
if neigh(j,m)==1&j~=m
Qd(m)=1;
N(m)=N(m)+dp(j,m);
end
end
break
end
end
end
end
end
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