[發明專利]一種基于無人機輔助的3D無線傳感器網絡定位的方法

在審

• 申請號: 201711383700.3
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108055636A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 仇建;沈敏兒;胡譯丹;張樺;蔡業勝;趙一
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/40;H04W64/00;H04W84/18;G01S11/06
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

1.一種基于無人機輔助的3D無線傳感器網絡定位的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟(1)、根據盲節點收到無人機廣播的信號強度計算與無人機參考點位置的距離，再利用多邊測量法，計算盲節點的位置：

無人機i停留在某一點的覆蓋范圍受到通信半徑r的限制；包含在這個覆蓋區域中的盲節點的數量可以計算出來；這些盲節點可以通過接收無人機i廣播的信號，再根據無人機i廣播信息的信號強度RSSI來計算自身與無人機i參考點之間的距離di：

d i = 10 ( a b s ( RSSI i ) - A ) / ( 10 * n ) ]]>

其中A為發射端和接收端相隔1米時的信號強度，n為環境衰減因子，則：

(xj-x1)2+(yj-y1)2+(zj-z1)2＝d12

(xj-x2)2+(yj-y2)2+(zj-z2)2＝d22

…

(xj-xn)2+(yj-yn)2+(zj-zn)2＝dn2

上式中(xj，yj，zj)是盲節點j的在3D空間中的物理位置，{(x1，y1，z1)……(xn，yn，zn)}是n個無人機參考點的位置，由無人機自帶的GPS提供，所述的盲節點為3D空間中不知道其位置的無線傳感器；

步驟(2)、利用實時自由拓撲算法，進行無人機最優化路徑的選擇：

候選人準備：均勻劃分上下左右前后共12個方向，設置成候選人，同時對每個方向進行驗證；檢查程序包括避免重復引用飛行路線中的參考點和固有的共線性問題；

獲勝者選擇：運用貪心算法，迭代執行，從下一個候選人集中選出一個覆蓋的flag＞0的盲節點數量最多的獲勝者，作為下一步的移動方向，另外，在3D表面的無線傳感器網絡中，flag＞0的盲節點的位置也需要被考慮，特別是在3D拓撲的邊界區域，所述的候選人集是指無人機飛行中的下一步可能的位置的集合。

2.根據權利要求1所述的一種基于無人機輔助的3D無線傳感器網絡定位的方法，其特征在于：獲勝者的選擇是基于有效的候選集；如果準備程序之后是無效的候選集，那么下一個參考位置將不能獲取；此時可通過回滾機制，回滾到有效的候選人集，從而解決路徑異常的情況。