[發(fā)明專利]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式定位方法和無線傳感器節(jié)點(diǎn)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810067681.1
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN108513352A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王芳
• 申請（專利權(quán)）人: 江漢大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W64/00
• 分類號(hào): H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

1.一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式定位方法，其特征在于，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)組建，所述多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)和多個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，所述錨節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)有自身的位置信息，所述方法包括：

待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播定位請求報(bào)文并在設(shè)定時(shí)長內(nèi)接收定位響應(yīng)報(bào)文，所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為所述多個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)中的任意一個(gè)，所述定位響應(yīng)報(bào)文包括發(fā)送所述定位響應(yīng)報(bào)文的錨節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)和位置信息；

當(dāng)接收到的所述定位響應(yīng)報(bào)文的數(shù)量不少于三個(gè)，且接收到的所述定位響應(yīng)報(bào)文所屬的錨節(jié)點(diǎn)中至少有三個(gè)錨節(jié)點(diǎn)不在同一條直線上時(shí)，所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)采用超寬帶飛行時(shí)間算法逐一測量自身與定位參考節(jié)點(diǎn)之間的距離，所述定位參考節(jié)點(diǎn)為所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收到的定位響應(yīng)報(bào)文所屬的錨節(jié)點(diǎn)；

所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述定位參考節(jié)點(diǎn)的位置信息以及測量出的所述距離，基于粒子群優(yōu)化算法估計(jì)所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置，得到定位結(jié)果；

將所述定位結(jié)果通過所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上報(bào)給上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式定位方法，其特征在于，所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)采用超寬帶飛行時(shí)間算法逐一測量自身與定位參考節(jié)點(diǎn)之間的距離，包括：

采用基于超寬帶技術(shù)的雙向飛行時(shí)間測量方法，逐一測量自身與各個(gè)所述定位參考節(jié)點(diǎn)之間的電報(bào)文飛行時(shí)間；

將測得的所述電報(bào)文飛行時(shí)間分別與光速相乘，得到所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與各個(gè)所述定位參考節(jié)點(diǎn)之間的距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式定位方法，其特征在于，所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述定位參考節(jié)點(diǎn)的位置信息以及測量出的所述距離，基于粒子群優(yōu)化算法估計(jì)所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置，包括：

所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述定位參考節(jié)點(diǎn)的位置信息和所述距離，確定粒子群優(yōu)化算法的搜索空間；

所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在所述搜索空間內(nèi)初始化M個(gè)粒子并計(jì)算每個(gè)粒子的適應(yīng)度值，M為大于1的整數(shù)；

所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)基于所述每個(gè)粒子的適應(yīng)度值，迭代更新各個(gè)所述粒子的位置；

當(dāng)粒子群優(yōu)化算法搜索到粒子的適應(yīng)度值小于設(shè)定閾值或所述迭代更新的次數(shù)達(dá)到設(shè)定的最大迭代次數(shù)時(shí)，所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)將搜索結(jié)果作為所述待定位目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的位置。