[發明專利]無線傳感器網絡未知傳感器節點人工魚群優化定位方法

在審

• 申請號: 202010886760.2
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112055303A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 喬學工;李旭;富立琪;李芳
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王軍

本發明公開了一種無線傳感器網絡未知傳感器節點兩圓交點的人工魚群優化定位方法，涉及無線傳感器網絡定位技術，用于獲取無線傳感器網絡未知傳感器節點的準確位置信息。解決現有基于測距的定位算法定位精度低及算法復雜的問題。本發明所述方法先利用節點間接收到的信號強度值轉化為節點間距離值，利用未知傳感器節點周圍任意2個信標節點A、B的已知位置坐標，求出未知傳感器節點的兩個可能的坐標P₁、P₂，并對其進行判定，最終確定未知傳感器節點坐標完成定位。本發明所述方法降低了算法的復雜度，減少了節點的能量消耗，延長了節點的生命周期。

技術領域

本發明涉及傳感器定位技術領域，更具體地說，涉及一種無線傳感器網絡未知傳感器節點人工魚群優化定位方法。

背景技術

近年來物聯網技術不斷取得新的成果，已經運用到國防軍事、環境監測、交通管理、醫療衛生、制造業、抗災搶險等領域，作為物聯網底層重要技術之一的無線傳感器網絡已經成為了研究熱點。其中，通過定位算法獲取準確的位置信息是無線傳感器網絡十分重要的一項內容。

定位算法分成基于非測距的定位算法和基于測距的定位算法。基于測距的定位算法的定位精度高于基于非測距的定位算法。與基于測距的定位算法相關的一些算法有，三邊定位算法、三邊質心定位算法、粒子群定位算法等。這些現有的算法定位精度較低，如質心定位算法，而且算法需要進行大量的迭代運算而過于復雜，如粒子群定位算法。

發明內容

本發明為解決現有基于測距的定位算法定位精度低及算法復雜的問題，提供一種無線傳感器網絡未知傳感器節點人工魚群優化定位方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種無線傳感器網絡未知傳感器節點人工魚群優化定位方法，包括：

未知傳感器節點P接收周圍能接收到的信標節點的信號，并將接收到的信號強度值轉換為未知傳感器節點和對應信標節點之間的距離值；

采集任意兩個信標節點A與B的坐標，計算信標節點A與B之間的距離，以及未知傳感器節點和信標節點A與B之間的距離；

判斷未知傳感器節點P是否和信標節點A與B共線，若共線，則根據信標節點A與B的坐標計算未知傳感器節點P的坐標；

若不共線，設定節點P₁、P₂為以信標節點A、B為圓心，以信標節點A、B與未知傳感器節點P之間的距離為半徑形成的兩圓交點，則未知傳感器節點P為節點P₁、P₂中的一個，計算節點P₁、P₂坐標；

確定未知傳感器節點P的坐標值：

判斷除信標節點A與B之外的其他信標節點是否全部位于信標節點A與B的連線上：

若所有信標節點未全部處于信標節點A與B的連線上時，任取一位于信標節點A與B的連線之外的信標節點C′，計算未知傳感器節點P、節點P₁及節點P₂與信標節點C′的距離，

當未知傳感器節點P與信標節點C′的距離和節點P₁與信標節點C′的距離的距離差的絕對值小于未知傳感器節點P與信標節點C′的距離和節點P₂與信標節點C′的距離的距離差的絕對值時，節點P₁的坐標是未知傳感器節點P的坐標，否則節點P₂的坐標是未知傳感器節點P的坐標；

若所有信標節點全部處于信標節點A與B的連線上時，任取一信標節點C，在三角形CBP中計算∠BCP，在三角形CBP₁中計算∠BCP₁，∠P₁CP＝∠BCP-∠BCP₁，