[發明專利]無線定位方法

有效

• 申請號: 202110395363.X
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113194533B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 謝勝東
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W4/06;H04W4/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

1.一種無線定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

S10，目標節點將包含發送時間T_s的信息廣播出去，第i個錨節點i記錄下接收到該信息的時間，記為T_i，從而用T_i-T_s即可獲得信號從目標節點到達錨節點i的時間，乘以無線信號的傳播速度，以獲得從目標節點到達錨節點i的距離d_i；

S20，第i個錨節點將距離d_i以及自身的坐標(x_i,y_i)傳輸給定位計算機，定位計算機獲得目標節點到達不同錨節點i和錨節點0的距離差d_i,0，并構造凸優化問題和約束條件；其中，i＝0,…,N，N+1表示錨節點總數；

S30，定位計算機計算所有錨節點橫坐標的平均值以及縱坐標的平均值根據所有錨節點橫坐標的平均值以及縱坐標的平均值選擇一個初始點(U,t)；

S40，定位計算機根據所述初始點(U,t)、約束條件求解所述凸優化問題，以得到目標節點的橫坐標值和縱坐標值，實現對所述目標節點的定位；

N+1個錨節點不在同一直線且坐標已知，標號分別為0,…,N，坐標值分別為(x_i,y_i),i＝0,…,N，并將標號為0的錨節點設定為參考錨節點；

所述目標節點的坐標未知，其坐標值用(x,y)；

所述定位計算機，用于估算目標節點的位置；目標節點與錨節點之間采用無線方式進行通信，所有的錨節點通過有線方式連接到定位計算機上；

所述凸優化問題包括：

所述約束條件包括：

i＝1,…,N，

U≥0，

U₈＝U₁+U₅，

其中，表示目標節點的估計位置，t表示一個實數域上的變量，表示在滿足約束條件下時，使t取最小值的U和t，d₀表示目標節點到達錨節點0的估計距離；

所述根據所有錨節點橫坐標的平均值以及縱坐標的平均值選擇一個初始點(U,t)包括：

選擇一個初始點(U,t)，各元素取值如下：U₂＝U₃＝U₆＝0，U₁₀＝1以及

所述根據所述初始點(U,t)、約束條件求解所述凸優化問題，以得到目標節點的橫坐標值和縱坐標值包括：

步驟1：選擇一個設定參數ε，同時選擇一個μ，保持U₂＝U₃＝U₆＝0，以及U₁₀＝1不變；

步驟2：令U₁＝U₁+μ，U₈＝U₁+U₅，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則令U₁＝U₁-μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則保持U₁不變，進入步驟3；

步驟3：令U₄＝U₄+μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則令U₄＝U₄-μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則保持U₄不變，進入步驟4；

步驟4：令U₅＝U₅+μ，U₈＝U₁+U₅，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則令U₅＝U₅-μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則保持U₅不變，進入步驟5；

步驟5：令U₇＝U₇+μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則令U₇＝U₇-μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則保持U₇不變，進入步驟6；

步驟6：令U₉＝U₉+μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則令U₉＝U₉-μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則進入步驟7；否則保持U₉不變，進入步驟7；

步驟7：令t＝t-μ，判斷約束條件是否成立，如果成立，則跳轉步驟2；如果不成立，如果μ≤ε，則結束；否則令進入步驟2；在運算結束后，將U₄確定為目標節點的橫坐標值，將U₇確定為目標節點的縱坐標值。