[發(fā)明專利]一種基于分簇的非規(guī)則Ad hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910087901.8
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101594677A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何兵;張繼;趙沁平;郝愛民;王莉莉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 李新華;徐開翟

1.基于分簇的非規(guī)則Ad?hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無線自定位方法，其特征在于通過以下步驟實現(xiàn)：

(1)各節(jié)點通過交互，完成基于相鄰節(jié)點最大全局定位精度權(quán)重的分簇；

(2)各分簇建立局部坐標系，簇內(nèi)節(jié)點采用Map-growing方法完成局部定位；

(3)各節(jié)點判斷是否具備全局定位條件并采用Map-growing方法進行全局定位；

(4)各節(jié)點采用卡爾曼濾波完成本節(jié)點的位置求精和更新；

其中，各節(jié)點根據(jù)自身所有相鄰節(jié)點的情況計算本節(jié)點權(quán)重，假設(shè)節(jié)點N擁有K個相鄰 節(jié)點，記為{n_k?k＝1，2，…，K}，并設(shè)N到n_k的測得距離為d_k；定義N與n_k間的定位因子 k＝1，2…，K；其中T(n_k)為n_k的類型參數(shù)，當n_k為錨節(jié)點時，T(n_k)＝1， 否則D為節(jié)點作用半徑，其為預(yù)設(shè)常數(shù)，σ為距離加權(quán)因子；從p(N，n_k)中 選擇3個最大值，設(shè)為p(N，n_k1)，p(N，n_k2)，p(N，n_k3)，并定義節(jié)點權(quán)重為： G(N)＝p(N，n_k1)·p(N，n_k2)·p(N，n_k3)；G(N)為N節(jié)點的全局定位精度，如果N的相鄰節(jié)點 中存在三個錨節(jié)點，且距離較近，則G(N)較大，如果N的相鄰節(jié)點中存在較少的錨節(jié)點或 與錨節(jié)點距離較遠或者沒有錨節(jié)點，則G(N)較小，當N的相鄰節(jié)點不足三個時，G(N)＝0。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分簇的非規(guī)則Ad?hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無線自定位方法，其特征 在于：所述步驟(1)中的各節(jié)點通過交互，完成基于相鄰節(jié)點最大權(quán)重的分簇方法如下：

(1.1)各節(jié)點根據(jù)自身所有相鄰節(jié)點的情況計算本節(jié)點全局定位精度權(quán)重；

(1.2)各節(jié)點以本節(jié)點所有相鄰節(jié)點為集合形成初始分簇，并自動成為相應(yīng)初始分簇 的簇頭；

(1.3)各初始分簇的簇頭節(jié)點根據(jù)簇內(nèi)節(jié)點全局定位精度權(quán)重計算本分簇全局定位能 力權(quán)重；

(1.4)各初始分簇的簇頭節(jié)點獲得各相鄰節(jié)點作為簇頭節(jié)點的初始分簇全局定位能力 權(quán)重，如果本節(jié)點的分簇全局定位能力權(quán)重高于所有相鄰節(jié)點作為簇頭的分簇全局定位能力 權(quán)重，則本初始分簇保留并作為最終分簇，否則取消本節(jié)點的分簇資格；

(1.5)對未能進入最終分簇的節(jié)點采用加權(quán)k近鄰算法選擇加入最終分簇。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分簇的非規(guī)則Ad?hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無線自定位方法：所述步 驟(2)中建立局部坐標系及簇內(nèi)節(jié)點局部定位方法如下：

(2.1)各分簇簇頭節(jié)點發(fā)起建立該分簇的初始局部坐標系，并由該初始局部坐標系的 三個節(jié)點發(fā)起局部的Map-growing算法流程，進行局部定位消息的發(fā)送和定位處理；

(2.2)各分簇簇頭節(jié)點根據(jù)接收到的本分簇內(nèi)的節(jié)點定位信息，選出定位精度高且已 完成全局和局部定位的節(jié)點，一旦滿足局部坐標系的標定條件，則進行局部坐標系標定，而 后將標定后的信息發(fā)送給所有分簇內(nèi)節(jié)點。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分簇的非規(guī)則Ad?hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無線自定位方法，其特征 在于：所述步驟(3)的全局定位方法如下：各分簇內(nèi)節(jié)點一旦接收到局部坐標系的全局標 定信息，則根據(jù)標定信息將局部坐標轉(zhuǎn)換到全局坐標，從而最終完成自身的全局定位。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分簇的非規(guī)則Ad?hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無線自定位方法，其特征 在于：所述局部坐標系的全局標定信息，包括：3個已全局定位節(jié)點的全局坐標及由局部定 位結(jié)果計算得到的本節(jié)點到上述3個節(jié)點的距離信息。