[發明專利]一種基于正交投影檢測無線傳感網絡節點翻轉模糊的三維定位器

在審

• 申請號: 201410850627.6
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104519572A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 董恩清;劉偉;宋洋
• 申請（專利權）人: 威海藍海通信技術有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種基于正交投影的無線傳感網絡節點翻轉模糊的三維定位器，其特征在于：提出了一種基于正交投影的無線傳感網絡節點三維定位翻轉模糊檢測方法，該方法將節點三維定位中的翻轉模糊檢測等價為在三維空間中尋找一條直線問題，要求該直線滿足任意兩個參考節點的測距誤差球在它上面的投影線段有重疊；

根據權利要求1所述的無線傳感網絡的節點定位器，其特征在于：將節點三維定位翻轉模糊檢測中尋找滿足條件的直線問題等價為尋找直線的方向向量問題，并將其轉化為一個角度計算問題，然后利用坐標變換的方式簡化了求解過程；

根據權利要求1及2所述無線傳感網絡的節點定位器，其特征在于：具體步驟如下：

步驟1：在三維空間中尋找可定位的未知節點；

步驟2：通過無線信道模型估計未知節點與參考節點之間的距離；

步驟3：設定各參考節點的測距誤差球的半徑；

步驟4：用基于正交投影方法檢測未知節點的三維定位是否會發翻轉模糊；

假設需要尋找的直線經過坐標原點，該直線在坐標平面xOy和xOz上的正交投影線l₁和l₂與x軸正方向的夾角分別為α和β?（0≤α，β＜π）。

2.首先用坐標變換的方法，使新坐標系的橫坐標軸與所尋找的直線重合，并計算出各參考節點在新坐標系中的坐標值，得到如下的一個不等式組：?

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其中：

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上式中，（x_m，y_m，z_m）和（x_n，y_n，z_n）分別是第m個和第n個參考節點在原始坐標系中的坐標，r_m和r_n分別表示第m個和第n個球的半徑，k為參考節點的個數；

???對該不等式組用粒子群方法求解，若其有解，則說明有滿足條件的α和β值，節點的三維定位可能發生翻轉模糊，進入步驟5；否則，節點的三維定位不會發生翻轉模糊，進入步驟6；

步驟5：未知節點的三維定位可能會發生翻轉模糊，不對其定位；

步驟6：用多邊定位方法對未知節點進行三維定位，求出其估計位置。