[發明專利]一種基于多信息融合的移動無線傳感器節點定位方法

有效

• 申請號: 202110509704.1
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113242519B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 白紅英;李廣華;王琪;麻付強;張曉彤;王慧;雷達;梁志成;司馬傲蕾
• 申請（專利權）人: 鄂爾多斯應用技術學院
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W64/00;H04W84/18
• 代理公司: 內蒙古欣洋瑞專利代理有限公司 15110
• 代理人: 汪介方

本發明公開一種基于多信息融合的移動無線傳感器節點定位方法，所述方法是基于多信息融合的移動無線傳感器節點定位系統進行定位的，所述多信息融合的移動無線傳感器節點定位系統包括一個主基站、多個從基站、多個中繼無線傳感器節點以及眾多普通無線傳感器節點；中繼無線傳感器節點和普通無線傳感器節點會對實時的慣性、速度、方向、多個RSSI數據進行采集，并通過多信息融合及交替誤差最小化處理模塊按照內置的算法，對多個定位數據進行有效融合，最終確定該節點當前的位置信息，本發明充分結合了節點的多種傳感器采集的定位數據，可實現對節點的動態的高精度定位。

技術領域：

本發明涉及無線傳感器節點的定位方法，尤其涉及一種基于多信息融合的移動無線傳感器節點定位方法。

背景技術：

無線傳感器網絡(WSN,Wireless Sensor Network)是由許多無線傳感器節點組成的分布式網絡，無線傳感器節點的作用是收集、處理、傳輸環境中的有用信息，比如溫度、濕度、振動信息等等。由于WSN具有無線通信、靈活性高、價格低廉和自組織等特點，WSN逐漸在多個應用領域中起到了越來越重要的作用。

無線傳感器節點自身定位就是根據少數已知位置的節點，按照某種定位算法確定節點自身的位置，從而進行相應的事件響應。只有在無線傳感器節點自身位置正確估計后，才能有效確定無線傳感器節點監測到的事件發生的具體位置。同時多個無線傳感器節點相互協作，將監測到的數據進行融合，來進行事件決策。同時根據事件決策結果，確定無線傳感器網絡中各個節點的移動軌跡，調整無線傳感器節點的分布狀態。可以說，沒有位置信息的監測數據毫無意義，因而無線傳感器節點的位置信息對于整個無線傳感器網絡來說至關重要。

目前無線傳感器網絡的定位技術包括：全球定位系統(GPS，Global PositionSystem)、電磁導航、慣性導航、射頻信號強度定位技術。

全球定位系統(GPS，Global Position System)是目前應用最為廣泛的定位系統，具有定位精度高、實時性好、抗干擾能力強等優點。但是GPS定位系統適用于無遮擋的室外開闊場景，在有遮擋的場景中，幾乎失效。同時GPS的功耗大，成本高，不適用于低成本的自組織的無線傳感器網絡.

電磁導航是在工作區域的地面下約20-30毫米處嵌入特制的金屬導航信號線。其原理是通過在無線傳感器節點上左右兩端各安裝一個傳感器，用來檢測信號，進而控制無線傳感器節點沿預定軌道移動。缺點是導航線一經鋪設便固定，難以更改或擴展，在環境復雜的路徑導航中，這種方式的局限性相對較大。

慣性導航是通過測量載體相對于慣性參考系的角速率和加速度信息，可以自動解算出載體當前的位置信息、速度信息和姿態信息等全部導航、制導參數，且具有不依賴于外界環境、不易受到干擾、定位精度高的優點。其缺點是容易產生累計定位誤差。

射頻信號強度(RSSI)定位技術是一種通過移動設備和三個無線網絡接入點的無線信號強度，通過差分算法，來比較精準地對人和車輛的進行三角定位。另一種是事先記錄巨量的確定位置點的信號強度，通過用新加入的設備的信號強度對比擁有巨量數據的數據庫，來確定位置。盡管RSSI定位方式實施簡單，但是定位誤差比較大，精確度低。

綜上所述，現有無線傳感器節點定位技術一般都是利用一種定位技術或者兩種定位技術的結合，從而實現節點的定位，一旦節點中某一個定位方式誤差比較大時，對定位結果會產生很大的影響，存在定位可靠度差，精準度不高的問題。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種基于多信息融合的移動無線傳感器節點定位方法。

本發明的目的由如下技術方案實施：

一種基于多信息融合的移動無線傳感器節點定位方法，所述方法是基于多信息融合的移動無線傳感器節點定位系統進行定位的，所述多信息融合的移動無線傳感器節點定位系統包括一個主基站、多個從基站、多個中繼無線傳感器節點以及眾多普通無線傳感器節點；