[發(fā)明專利]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)未知傳感器節(jié)點(diǎn)人工魚(yú)群優(yōu)化定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010886760.2
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112055303A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬學(xué)工;李旭;富立琪;李芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W4/02
• 分類號(hào): H04W4/02;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王軍

1.一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)未知傳感器節(jié)點(diǎn)人工魚(yú)群優(yōu)化定位方法，其特征在于，包括：

未知傳感器節(jié)點(diǎn)P接收周圍能接收到的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)，并將接收到的信號(hào)強(qiáng)度值轉(zhuǎn)換為未知傳感器節(jié)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的距離值；

采集任意兩個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B的坐標(biāo)，計(jì)算信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B之間的距離，以及未知傳感器節(jié)點(diǎn)和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B之間的距離；

判斷未知傳感器節(jié)點(diǎn)P是否和信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B共線，若共線，則根據(jù)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B的坐標(biāo)計(jì)算未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)；

若不共線，設(shè)定節(jié)點(diǎn)P₁、P₂為以信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A、B為圓心，以信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A、B與未知傳感器節(jié)點(diǎn)P之間的距離為半徑形成的兩圓交點(diǎn)，則未知傳感器節(jié)點(diǎn)P為節(jié)點(diǎn)P₁、P₂中的一個(gè)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)P₁、P₂坐標(biāo)；

確定未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)值：

判斷除信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B之外的其他信標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否全部位于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B的連線上：

若所有信標(biāo)節(jié)點(diǎn)未全部處于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B的連線上時(shí)，任取一位于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B的連線之外的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C′，計(jì)算未知傳感器節(jié)點(diǎn)P、節(jié)點(diǎn)P₁及節(jié)點(diǎn)P₂與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C′的距離，

當(dāng)未知傳感器節(jié)點(diǎn)P與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C′的距離和節(jié)點(diǎn)P₁與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C′的距離的距離差的絕對(duì)值小于未知傳感器節(jié)點(diǎn)P與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C′的距離和節(jié)點(diǎn)P₂與信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C′的距離的距離差的絕對(duì)值時(shí)，節(jié)點(diǎn)P₁的坐標(biāo)是未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)，否則節(jié)點(diǎn)P₂的坐標(biāo)是未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)；

若所有信標(biāo)節(jié)點(diǎn)全部處于信標(biāo)節(jié)點(diǎn)A與B的連線上時(shí)，任取一信標(biāo)節(jié)點(diǎn)C，在三角形CBP中計(jì)算∠BCP，在三角形CBP₁中計(jì)算∠BCP₁，∠P₁CP＝∠BCP-∠BCP₁，

在三角形PCP₁和三角形PCP₂中，計(jì)算未知傳感器節(jié)點(diǎn)P與節(jié)點(diǎn)P₁及節(jié)點(diǎn)P₂的距離，當(dāng)未知傳感器節(jié)點(diǎn)P與節(jié)點(diǎn)P₁的距離小于未知傳感器節(jié)點(diǎn)P與節(jié)點(diǎn)P₂的距離時(shí)，節(jié)點(diǎn)P₁的坐標(biāo)為未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)，否則節(jié)點(diǎn)P₂的坐標(biāo)為未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)；

設(shè)定該未知傳感器節(jié)點(diǎn)P可以接收到信號(hào)的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)量為m，m＞2，以任2個(gè)位置的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為一組，任一組中的兩個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)以A與B代表；任選2個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)為一組，共得到k組信標(biāo)節(jié)點(diǎn)組，其中，根據(jù)計(jì)算共得k個(gè)未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)，設(shè)定其中e個(gè)未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)是選擇節(jié)點(diǎn)P₁的坐標(biāo)得到，f個(gè)未知傳感器節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)是選擇節(jié)點(diǎn)P₂的坐標(biāo)得到，f＝k-e，則：

若選定的未知傳感器節(jié)點(diǎn)P是節(jié)點(diǎn)P₁，采用人工魚(yú)群算法，得到e個(gè)適應(yīng)度函數(shù)值G(s)，在得到的e個(gè)適應(yīng)度函數(shù)值G(s)中，選擇最小值，與最小值的適應(yīng)度函數(shù)值對(duì)應(yīng)的未知節(jié)點(diǎn)P₁的坐標(biāo)就是優(yōu)化后的未知節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)，也就是未知傳感器節(jié)點(diǎn)的最終定位坐標(biāo)；

若選定的未知傳感器節(jié)點(diǎn)P是節(jié)點(diǎn)P₂，采用人工魚(yú)群算法，得到f個(gè)適應(yīng)度函數(shù)值G(s)，在得到的f個(gè)適應(yīng)度函數(shù)值G(s)中，選擇最小值，與最小值的適應(yīng)度函數(shù)值對(duì)應(yīng)的未知節(jié)點(diǎn)P₂的坐標(biāo)就是優(yōu)化后的未知節(jié)點(diǎn)P的坐標(biāo)，也就是未知傳感器節(jié)點(diǎn)的最終定位坐標(biāo)。