[發明專利]基于RSSI的無線傳感器網絡圓弧三角形定位方法

在審

• 申請號: 202010771175.8
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111880140A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 王偉;朱清山;楊艷芳;閆轉紅
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04W64/00;H04B17/318;G06N3/00
• 代理公司: 太原九得專利代理事務所(普通合伙) 14117
• 代理人: 高璇

1.基于RSSI的無線傳感器網絡圓弧三角形定位方法，其特征在于：包括下列步驟：

S10，建立基于圓弧三角形布局的室內定位布局模型，在室內定位布局模型上布置多個信標節點；

S20，對室內定位布局模型、信標節點的位置信息進行初始化；

S30，連續接收待測節點的多個RSSI信號，通過卡爾曼濾波器對RSSI信號濾波后，選擇三個數值最大的RSSI信號，通過路徑損耗模型分別計算出三個RSSI信號對應的三個測試距離，以確定待測節點的空間范圍；

S40，使用粒子群算法計算待測節點的預測坐標。

2.根據權利要求1所述的基于RSSI的無線傳感器網絡圓弧三角形定位方法，其特征在于：所述S10，建立基于圓弧三角形布局的室內定位布局模型，在室內定位布局模型上布置多個信標節點，具體包括：

S101，將待定位區域劃分為多個網格；

S102，每個網格內，設置多個半徑相同的圓，且每個圓的半徑在另一個圓上；

S103，將三個1/6段圓弧段圍城的區域設置為定位分區；其中：三個圓弧形圍成的區域為魯洛克斯三角形；

S104，在所述魯洛克斯三角形的定點上布置信標節點。

3.根據權利要求2所述的基于RSSI的無線傳感器網絡圓弧三角形定位方法，其特征在于：所述步驟S101，將待定位區域劃分為多個網格中：所述網格為：8m*8m的方形區域；

步驟S102，每個網格內，設置多個半徑相同的圓，且每個圓的半徑在另一個圓上中，每個圓的半徑為4m。

4.根據權利要求1所述的基于RSSI的無線傳感器網絡圓弧三角形定位方法，其特征在于：所述步驟S40，使用粒子群算法計算待測節點的預測坐標，具體包括：

S401，初始化粒子群的個數，迭代次數，隨機給每個粒子賦予初始位置和速度，并設置初始粒子適應度為全局最佳位置對應的適應值，其適應度設為100；

S402，計算粒子群適應度；

S403，對每一個粒子，將其當前位置的適應值與其全局最佳位置對應的適應值比較，如果當前位置的適應值更高，則用當前位置更新全局最佳位置；

S404，更新每個粒子的速度與位置；

S405，若未滿足結束條件，則返回步驟S402，若滿足結束條件則算法結束，全局最佳位置即為全局最優解；

S405，將全局最優解作為待測節點的預測坐標并輸出。

5.根據權利要求4所述的基于RSSI的無線傳感器網絡圓弧三角形定位方法，其特征在于：所述步驟S404，計算粒子群適應度，具體包括：

粒子的適應函數

通過粒子的適應函數計算粒子當前位置的適應值；

其中：(x，y)為當前粒子的位置坐標，(xi，yi)為信標節點i的位置坐標，di為當前粒子到信標節點i的實際距離。

6.根據權利要求4所述的基于RSSI的無線傳感器網絡圓弧三角形定位方法，其特征在于：所述步驟S404，更新每個粒子的速度與位置，具體包括：

粒子i的第d維速度更新式：

粒子i的第d維位置更新式：

通過粒子i的第d維速度更新式、粒子i的第d維位置更新式，更新每個粒子的速度與位置；其中：

粒子位置用公式x_i＝(x_i1,x_i2,...x_iD)表示；

粒子速度用公式v_i＝(v_i1,v_i2...v_iD)表示；

粒子個體經歷最好的位置用公式pbest_i＝(p_i1,p_i2,...p_iD)表示；

種群所經歷的最好位置用公式gbest＝(g₁,g₂...g_D)表示；

學習因子c1取值為2，學習因子c2取值為2。