[發(fā)明專利]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測距定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610338926.0
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN105824007B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬學(xué)工;曹建;張文愛;王華倩;李瑞蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S5/10
• 分類號(hào): G01S5/10
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，具體為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測距定位方法。主要應(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中獲取傳感器節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確的位置信息。

背景技術(shù)

近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷取得新的成果，已經(jīng)運(yùn)用到國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、抗災(zāi)搶險(xiǎn)等領(lǐng)域，作為物聯(lián)網(wǎng)底層重要技術(shù)之一的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了研究熱點(diǎn)。其中，通過定位算法獲取準(zhǔn)確的位置信息是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容。

與DV-HOP算法等基于非測距的定位算法不同，基于測距的定位算法需要進(jìn)行距離測量，但它的定位精度高于前者。與此相關(guān)的一些算法有，三邊定位算法，三邊質(zhì)心定位算法、粒子群定位算法等。這些現(xiàn)有的部分算法要么定位精度較低(如，質(zhì)心定位算法)，要么算法需要進(jìn)行大量的迭代運(yùn)算而過于復(fù)雜(如，粒子群定位算法)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決現(xiàn)有算法技術(shù)定位精度低及算法復(fù)雜的問題，提供一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測距定位方法。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)測距定位方法，是由如下步驟實(shí)現(xiàn)的：

Z1:未知節(jié)點(diǎn)P接受周圍信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)，并將接收到的信號(hào)強(qiáng)度值轉(zhuǎn)化為未知節(jié)點(diǎn)和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離值；

Z2:設(shè)定該未知節(jié)點(diǎn)P接受到信號(hào)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)量為m，m≧3，以任3個(gè)位置不共線的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為一組，一共k組；

Z3：從第一組信標(biāo)節(jié)點(diǎn)一直到第k組信標(biāo)節(jié)點(diǎn)依次計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)，一共得到k個(gè)坐標(biāo)，分別表示為(x_p1,y_p1)，……(x_pk,y_pk)。選取其中第u組信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，u取值為1到k，將該組信標(biāo)節(jié)點(diǎn)設(shè)定為A、B、C，計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)(x_pu,y_pu)，為上述k個(gè)坐標(biāo)之一。3個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A、B、C將整個(gè)平面劃分成七個(gè)區(qū)域：

區(qū)域1：3個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A、B、C構(gòu)成的三角形內(nèi)部區(qū)域；

區(qū)域2：信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A構(gòu)成的射線BA的A點(diǎn)以外的直線、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C構(gòu)成的線段AC、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C構(gòu)成的射線BC的C點(diǎn)以外的直線圍成的區(qū)域；

區(qū)域3：信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B構(gòu)成的射線CB的B點(diǎn)以外的直線、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B構(gòu)成的線段AB、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A構(gòu)成的射線CA的A點(diǎn)以外的直線圍成的區(qū)域；

區(qū)域4：信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B構(gòu)成的射線AB的B點(diǎn)以外的直線、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C構(gòu)成的線段BC、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C構(gòu)成的射線AC的C點(diǎn)以外的直線圍成的區(qū)域；

區(qū)域5：信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C構(gòu)成的射線BC的C點(diǎn)以外的直線、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C構(gòu)成的射線AC的C點(diǎn)以外的直線圍成的區(qū)域；

區(qū)域6：信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B構(gòu)成的射線CB的B點(diǎn)以外的直線、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B構(gòu)成的射線AB的B點(diǎn)以外的直線圍成的區(qū)域；

區(qū)域7：信標(biāo)節(jié)點(diǎn)B和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A構(gòu)成的射線BA的A點(diǎn)以外的直線、信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A構(gòu)成的射線CA的A點(diǎn)以外的直線圍成的區(qū)域；

Z4:確定未知節(jié)點(diǎn)P所處區(qū)域：

滿足公式：S_ABC＝S_ABP+S_ACP+S_BCP未知節(jié)點(diǎn)P在區(qū)域1；

滿足公式：S_ABP+S_BCP＝S_ABC+S_ACP未知節(jié)點(diǎn)P在區(qū)域2；

滿足公式：S_ACP+S_BCP＝S_ABC+S_ABP未知節(jié)點(diǎn)P在區(qū)域3；

滿足公式：S_ACP+S_ABP＝S_ABC+S_BCP未知節(jié)點(diǎn)P在區(qū)域4；

滿足公式：S_ABP＝S_ACP+S_ABC+S_BCP未知節(jié)點(diǎn)P在區(qū)域5；

滿足公式：S_ACP＝S_ABP+S_ABC+S_BCP未知節(jié)點(diǎn)P在區(qū)域6；

滿足公式：S_BCP＝S_ACP+S_ABC+S_ABP未知節(jié)點(diǎn)P在區(qū)域7；