一種異型空間內無線傳感定位方法
2023-11-04 21:35:17 1
專利名稱：一種異型空間內無線傳感定位方法
技術領域：
本發明涉及一種無線傳感定位技術，特別涉及一種異型空間內無線傳感定位方法。
背景技術：
節點定位技術是無線傳感器網絡中的重要支撐技術，是網絡拓撲管理、覆蓋控制、 路由算法設計等上層技術的重要基礎，能否對網絡節點進行精確定位將影響到網絡的整體性能。現有的節點定位算法，按定位過程中是否需要測量節點之間的實際距離，可分為距離無關的定位算法和基於距離的定位算法兩大類。距離無關的定位算法主要有DV. Hop J、 等，這類算法通過節點之間的通信連接關係來粗略估算節點的位置，對節點硬體要求較低， 但定位精度不高。基於距離的定位算法首先採用一定的測距技術測量出待定位節點到信標節點的距離，再利用三邊測量法或者極大似然估計法計算出節點的坐標位置。常用的測距技術有 RSSI (Received Signal Strength Indicator), TOA (Time of Arrival), TDOA (Time Difference on Arrival)和 AOA (an e of arrival)。T0A、TD0A 和 AOA 測距技術的精度較高，但對傳感器節點硬體特性要求很高，受節點體積和成本的限制，不適合應用於大規模傳感器網絡。RSSI測距技術對節點硬體要求不高，但由於RSSI的測量值往往受到一定程度的噪聲汙染，基於RSSI的定位算法精度不高。
發明內容
本發明的目的是提供一種異型空間內無線傳感定位方法，以便提高在複雜異型空間內無線傳感定的精度。本發明的完成上述目的的一種複雜異型空間內無線傳感定位方法包括以下操作步驟當待定位節點收到三個信標節點的無線信號時，將三個信標節點最大通信範圍的交疊區域的外接矩形區域確定為定位區域；將所述定位區域劃分為若干個柵格；根據待定位節點與三個信標節點中距離最近的一個信標節點的距離λ和跳數 τ，建立評估測量結果可信度的概率模型；利用概率模型計算出待定位節點位於各個柵格的概率，並把概率最高的柵格形心的坐標位置確待定位節點的坐標位置。其中，所述概率模型是泊松分布模型P τ，
其中，所述λ =柵格點與距離最近的信標節點距離/修正因子。其中，所述修正因子為
權利要求
1.一種複雜異型空間內無線傳感定位方法，包括以下操作步驟當待定位節點收到三個信標節點的無線信號時，將三個信標節點最大通信範圍的交疊區域的外接矩形區域確定為定位區域；將所述定位區域劃分為若干個柵格；根據待定位節點與三個信標節點中距離最近的一個信標節點的距離λ和跳數τ，建立評估測量結果可信度的概率模型；利用概率模型計算出待定位節點位於各個柵格的概率，並把概率最高的柵格形心的坐標位置確待定位節點的坐標位置。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述概率模型是泊松分布模型Pτ，即
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述λ=柵格點與距離最近的信標節點距離/修正因子。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述修正因子為丨= Z^其中，(xi，yi)和(xj，yj)是距離最近的兩個信標節點的坐標，τ」表示位於(xi，yi) 的錨節點和位於(xj，yj)的錨節點之間的跳數。
5.根據權利要求2所述的方法，其中所述τ是待定位節點與其鄰居節點到距離最近的信標節點的平均跳數。
6.根據權利要求1至5任一項所述的方法，其中所述待定位節點是無線傳感器節點。
7.根據權利要求5所述的方法，其中所述鄰居節點是無線傳感器節點。
8.根據權利要求1所述的方法，其中所述異型空間是礦井井下空間。
9.根據權利要求1所述的方法，其中由待定位節點或信標節點或專用於定位計算的節點執行所述操作步驟。
10.根據權利要求1所述的方法，其中利用待定位節點或鄰居節點收到的信標節點數據包中ID、定位位置和跳數信息，確定距離λ和跳數τ。
全文摘要
本發明公開了一種複雜異型空間內無線傳感定位方法，包括以下操作步驟當待定位節點收到三個信標節點的無線信號時，將三個信標節點最大通信範圍的交疊區域的外接矩形區域確定為定位區域；將所述定位區域劃分為若干個柵格；根據待定位節點與三個信標節點中距離最近的一個信標節點的距離入和跳數τ，建立評估測量結果可信度的概率模型；利用概率模型計算出待定位節點位於各個柵格的概率，並把概率最高的柵格形心的坐標位置確待定位節點的坐標位置。其中所述λ＝柵格點與距離最近的信標節點距離/修正因子，以及所述τ是待定位節點與其鄰居節點到距離最近的信標節點的平均跳數。相對傳統柵格定位等方法，本發明的上述方法有效提高了定位精度。
文檔編號H04W64/00GK102238724SQ20101015518
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月26日 優先權日2010年4月26日
發明者白雲飛 申請人:北京興科迪科技有限公司