[發明專利]無線傳感器網絡測距定位方法

有效

• 申請號: 201610338926.0
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN105824007B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 喬學工;曹建;張文愛;王華倩;李瑞蓮
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01S5/10
• 分類號: G01S5/10
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源

1.一種無線傳感器網絡測距定位方法，是由如下步驟實現的：

Z1:未知節點P接受周圍信標節點的信號，并將接收到的信號強度值轉化為未知節點和信標節點之間的距離值；

Z2:設定該未知節點P接受到信號的信標節點數量為m，m≧3，以任3個位置不共線的信標節點為一組，一共k組；

其特征在于

Z3：從第一組信標節點一直到第k組信標節點依次計算未知節點P的坐標，一共得到k個坐標，分別表示為(x_p1,y_p1)，……(x_pk,y_pk)；選取其中第u組信標節點，u取值為1到k，將該組信標節點設定為A、B、C，計算出未知節點P的坐標(x_pu,y_pu)，為上述k個坐標之一；3個信標節點A、B、C將整個平面劃分成七個區域：

區域1：3個信標節點A、B、C構成的三角形內部區域；

區域2：信標節點B和信標節點A構成的射線BA的A點以外的直線、信標節點A和信標節點C構成的線段AC、信標節點B和信標節點C構成的射線BC的C點以外的直線圍成的區域；

區域3：信標節點C和信標節點B構成的射線CB的B點以外的直線、信標節點A和信標節點B構成的線段AB、信標節點C和信標節點A構成的射線CA的A點以外的直線圍成的區域；

區域4：信標節點A和信標節點B構成的射線AB的B點以外的直線、信標節點B和信標節點C構成的線段BC、信標節點A和信標節點C構成的射線AC的C點以外的直線圍成的區域；

區域5：信標節點B和信標節點C構成的射線BC的C點以外的直線、信標節點A和信標節點C構成的射線AC的C點以外的直線圍成的區域；

區域6：信標節點C和信標節點B構成的射線CB的B點以外的直線、信標節點A和信標節點B構成的射線AB的B點以外的直線圍成的區域；

區域7：信標節點B和信標節點A構成的射線BA的A點以外的直線、信標節點C和信標節點A構成的射線CA的A點以外的直線圍成的區域；

Z4:確定未知節點P所處區域：

滿足公式：S_ABC＝S_ABP+S_ACP+S_BCP未知節點P在區域1；

滿足公式：S_ABP+S_BCP＝S_ABC+S_ACP未知節點P在區域2；

滿足公式：S_ACP+S_BCP＝S_ABC+S_ABP未知節點P在區域3；

滿足公式：S_ACP+S_ABP＝S_ABC+S_BCP未知節點P在區域4；

滿足公式：S_ABP＝S_ACP+S_ABC+S_BCP未知節點P在區域5；

滿足公式：S_ACP＝S_ABP+S_ABC+S_BCP未知節點P在區域6；

滿足公式：S_BCP＝S_ACP+S_ABC+S_ABP未知節點P在區域7；

其中S為采用海倫公式算出的相應三角形的面積，S下標中的三個字母為三角形的三個頂點；

Z5：未知節點P第u個坐標(x_pu,y_pu)的計算公式如下：

x_pu＝T_A·x_a+T_B·x_b+T_C·x_c

y_pu＝T_A·y_a+T_B·y_b+T_C·y_c

其中，(x_a,y_a)為信標節點A的坐標，(x_b,y_b)為信標節點B的坐標，(x_c,y_c)為信標節點C的坐標；T_A、T_B、T_C為區域系數，與P點所在區域有關，

未知節點P處于區域1時，

未知節點P處于區域2時，

未知節點P處于區域3時，

未知節點P處于區域4時，

未知節點P處于區域5時，

未知節點P處于區域6時，

未知節點P處于區域7時，

Z6:坐標值優化

當k≤5時，求取未知節點P的k個坐標(x_p1,y_p1)，……(x_pk,y_pk)的橫坐標平均值、縱坐標平均值，作為優化后未知節點P的坐標；

當k>5時，計算每一個未知節點坐標分別到其余未知節點坐標的距離，得到k-1個距離值并求它們的和，如此得到k個和值，將k個和值由小到大排序，保留前五個和值，求前五個和值對應未知節點坐標的橫坐標平均值、縱坐標平均值，作為優化后未知節點P的坐標。