[發明專利]一種基于多傳感網絡的水上搜救定位方法有效

申請號：	201810188711.4	申請日：	2018-03-08
公開（公告）號：	CN108521626B	公開（公告）日：	2020-09-25
發明（設計）人：	張瀟月;丁福光;王元慧;王成龍;劉向波	申請（專利權）人：	哈爾濱工程大學
主分類號：	H04W4/02	分類號：	H04W4/02;H04W16/18;H04W64/00;H04W84/18
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區***	國省代碼：	黑龍江;23
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于傳感網絡水上搜救定位方法
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【說明書】：

本發明公開了一種基于多傳感網絡的水上搜救定位方法，屬于多傳感器網絡技術領域。本發明包括：傳感器節點位置的獲取，通過GPS和無線通信實時獲取并交換自身位置坐標信息；建立傳感器節點受力模型，將傳感器節點抽象成勢力場中的粒子，分析傳感器節點間力的作用控制傳感器節點的移動方向和距離；基于改進虛擬力算法的多傳感器網絡區域覆蓋。本發明可以使多傳感器網絡實現區域的無縫覆蓋，并對覆蓋區域進行數據收集；光電成像系統利用灰度及溫度差異確定搜索目標，利用三邊定位算法確定并反饋目標坐標位置信息。

技術領域

本發明屬于多傳感器網絡技術領域，具體涉及一種基于多傳感網絡的水上搜救定位方法。

背景技術

多傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、微機電技術和無線通信技術，由部署在監測區域內的大量傳感器節點組成，能夠協同地完成實時監測、傳感和采集目標對象的信息，并對其進行處理，傳送給需要信息的用戶。隨著微機電系統、無線通信技術和大規模集成電路技術的發展，傳感器信息技術的獲取漸漸走向集成化、微型化和網絡化的方向，多傳感器網絡也被認為是本世紀最重要的技術之一，它的發展和廣泛應用，將對人們的社會生活和產業變革帶來極大的影響。

由于多傳感器網絡中的傳感器節點成本低、功耗低、微型等優點，可以減少布置網絡的時間和成本，可搭載平臺廣泛，能夠適應惡劣的條件，因此被廣泛應用于軍事戰場、戈壁沙漠、宇宙太空、海底深處等地域。本發明提出了一種運用改進虛擬力算法及三邊定位算法將多傳感器網絡應用于水面無人搜救定位的方法。

發明內容

本發明的目的在于利用改進虛擬力算法控制傳感器節點分布，使多傳感器網絡覆蓋搜救水域，全面收集信息，定位并反饋目標位置，實現對水面目標的無人搜救定位。

本發明的目的是這樣實現的：

一種基于多傳感網絡的水上搜救定位方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一傳感器節點位置的獲取；

傳感器節點根據其搭載平臺的特點，選取通過GPS方式實時獲取其自身定位的位置坐標，并通過無線通信方式與其他節點交換位置信息；

步驟二建立傳感器節點受力模型；

將傳感器節點抽象成勢力場中的粒子，某個傳感器節點對周圍傳感器節點有力的作用，根據距離的大小區別為引力和斥力；當兩個傳感器節點的距離小于距離閾值時，兩者之間存在斥力，兩者之間距離增大；當兩個傳感器節點的距離大于距離閾值時，兩者之間則表現為引力，二者之間的距離縮短；

傳感器節點間的受力關系F_ij：

式中，w_A表示引力系數；w_R表示斥力系數；d_ij表示節點之間的歐式距離；d_th表示距離閥值；a_ij是傳感器節點的方位角；R_c表示節點的通信半徑；

若F_ij為斥力，則