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专利号: 2016105229285
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于协作锚节点自适应移动的未知节点定位方法,其特征在于,包括以下步骤:

101、在感知区域内以锚节点对的形式随机部署锚节点对;

102、锚节点之间相互协作,自适应确定移动路线使得其在各时刻移动的位置对未知节点定位贡献最大;

103、未知节点通过锚节点位置信息利用非测距方法计算自身坐标,完成移动定位。

2.根据权利要求1所述的基于协作锚节点自适应移动的未知节点定位方法,其特征在于,步骤102锚节点之间相互协作,自适应确定移动路线包括步骤:步骤一:构建锚节点对中锚节点A的边界盒子 其中边界盒子 表示锚节点A下一时刻位置的估计区域;

步骤二:将锚节点对的边界盒子 划分为n×n个大小相等的小正方形,记为ri(i=1,

2...n2),每个小正方形中点坐标(xi,yi);

步骤三:计算边界盒子中的小正方形ri中心位置处锚节点的定位贡献值Ii;

步骤四:i=i+1;

步骤五:判断(xi,yi)处的Ii是否大于等于预设阈值γ,是,则转步骤八,否则转步骤六;

步骤六:判断i是否等于n2,是,则转步骤七,否则转步骤三;

步骤七:降序排列Ii,将降序后的值储存为 并选取I1所对应的位置坐标(xi,yi);

步骤八:输出(xi,yi)作为锚节点A下一时刻将要移动到的位置步骤九:锚节点A的位置确定后,在A的基础上构建锚节点B的边界盒子,并重复步骤一至步骤八,得到锚节点B下一时刻将要移动到的位置步骤十:锚节点更新各自坐标,并广播各自ID及位置信息 其中,表示第i对锚节点对中的锚节点A(B)的ID信息, 表示第i对锚节点对的位置信息。

3.根据权利要求2所述的基于协作锚节点自适应移动的未知节点定位方法,其特征在于,步骤103未知节点通过锚节点位置信息利用非测距方法计算自身坐标,完成移动定位包括步骤:步骤十一:判断未知节点是否接收到广播信息,是,则列为定位的未知节点并转到步骤十三,否则转到步骤十二;

步骤十二:构建未知节点的边界盒子 并在边界盒子中随机选取一点坐标(x,y);

步骤十三:构建未知节点的边界盒子 并与锚节点的通信盒子RS求交集,得到未知节点的采样盒子步骤十四:在采样盒子 中随机选取N个样本值{l1,l2,...lN};

步骤十五:利用滤波条件对样本值进行滤波,得到M个样本值;

步骤十六:判断M是否大于等于预设阈值λ,是,则转步骤十七,否则转步骤十四;

步骤十七:判断对所求得的样本值{l1,l2,...lM}求均值,得到坐标(x,y);

步骤十八:输出(x,y)作为未知节点的估计坐标

4.根据权利要求2所述的基于协作锚节点自适应移动的未知节点定位方法,其特征在于,步骤一的构建锚节点对中锚节点A的边界盒子 其构建方法如下:对于锚节点A,其边界盒子是根据其最大移动速度决定的,单位时间内节点移动的距离不会大于节点的最大移动速度,于是,在锚节点A当前位置已知的情况下,下一时刻可能位于的位置是以当前时刻坐标为圆心,以最大速度为半径构建的圆形区域内,为便于计算用正方形近似表示得到锚节点A的边界盒子,故其边界盒子定义如下:其中,Vmax表示节点的最大移动速度, 表示t时刻锚节点A的坐标。

5.根据权利要求2所述的基于协作锚节点自适应移动的未知节点定位方法,其特征在于,步骤三的求锚节点的定位贡献值Ii计算公式如下:其中,Gi为锚节点在其边界盒子第i个小正方形处的节点效益;Hi为未知节点的定位数量以及ds表示锚节点移动距离,锚节点A的节点效益计算如下: 为未知节点的边界盒子,未知节点的边界盒子确定方法与锚节点A的相同,由其最大移动速度确定;RSA是锚节点A的通信盒子,是用正方形近似表示其通信范围得到;w1,w2,w3为权值。

6.根据权利要求2所述的基于协作锚节点自适应移动的未知节点定位方法,其特征在于,步骤九锚节点B的位置确定步骤如下:锚节点B的确定方法与锚节点A相同,然而其边界盒子与节点效益模型构建改进如下:对与锚节点B的边界盒子模型,为了确保定位阶段未知节点附近至少有两个锚节点,限定锚节点A的通信盒子需与锚节点B的通信盒子有交集,于是锚节点B的边界盒子:

7.根据权利要求6所述的基于协作锚节点自适应移动的未知节点定位方法,其特征在于,锚节点B的节点效益计算如下:若未知节点的边界盒子与锚节点A、B的通信盒子均有交集,则计算B对其的节点效益时,用A对未知节点的估计区域 代替未知节点的边界盒子 与锚节点B的通信盒子求交集,然后用未知节点的边界盒子减去交集即得B对其的节点效益::若未知节点边界盒子只与锚节点B的通信盒子有交集,则直接求二者交集,最后用未知节点的边界盒子减去交集即得B对其的节点效益: