[发明专利]一种无需测距的无线传感器网络节点定位方法

权利要求书

1、一种无需测距的无线传感器网络节点定位方法，其中包括三个或三个以上的已知节点位置信息的信标节点和位置信息待测的未知节点，其特征是无线传感器网络节点定位方法通过以下步骤实现：

步骤一：各信标节点按固定功率周期性地向其邻居节点发送其位置信息及到各未知节点的跳数值，跳数值的初始值为0；

步骤二：收到信标节点信息的节点将保存相关信息并复制一份，将其跳数值加1并发送给其邻居节点；其邻居节点将重复步骤二的操作；

步骤三：在获得其他信标节点的位置信息和跳数值信息之后，信标节点计算网络平均每跳跳距，然后作为一个校正值correction广播至网络中；

步骤四：当接收到校正值之后，未知节点根据跳数值和优化策略计算与信标节点的距离；未知节点估算与不同信标节点的距离时采用该信标节点相应的平均跳距；

步骤五：当未知节点获得三个或更多信标节点距离时，则执行三边测量定位，计算未知节点的位置坐标。

2、根据权利要求1所述的无需测距的无线传感器网络节点定位方法，其特征是所述步骤二中若某一节点重复收到同一信标节点的信息，则只取跳数小的信息为该信标节点的位置信息。

3、根据权利要求1所述的无需测距的无线传感器网络节点定位方法，其特征是所述步骤三中信标节点通过以下方法计算网络平均每跳跳距：

利用基于最小均方误差准则来计算各信标节点对应的平均每跳跳距HS_i，即通过如下函数值最小来求HS_i的值：

f=1N-1Σj≠i(di,j-HSi×hj)2]]>

令∂f∂HSi=0,]]>可得基于最小均方误差准则的平均每跳跳距的估计值：

HSi=Σj≠i(hj×di,j)Σj≠ihj2]]>

其中，N为信标节点的个数，d_i，j为信标节点i与j之间的距离，h_j是信标节点i与j之间的跳数值。

4、根据权利要求1所述的无需测距的无线传感器网络节点定位方法，其特征是所述步骤四中，未知节点通过以下方法利用跳数值和优化策略计算与信标节点间的距离：

1)、未知节点到某信标节点i的跳数值为K_i，若K_i>1，则Di′=HSi×(Ki-1);]]>若K_i＝1，则D_i＝HS_i，跳过二和三；

2)、计算Di′′=HSi×cosθ,]]>其中θ＝π-θ′，而θ′为未知节点最后两跳路径之间的夹角；

θ′的求解方法：

在信标节点i与该未知节点P的通信路径上，利用该未知节点的前驱节点的前驱节点P-2之间共同的邻居节点数和P与P-2各自拥有的邻居节点数的比值来估计θ，即：θ′≈-52π×cdP+π,]]>其中cdP=NCNP+NP-2,]]>N_C为未知节点P与其同路径前驱节点的前驱节点P-2之间共同拥有的邻居节点数，N_P为节点P的邻居节点个数，N_P-2为节点P-2的邻居节点数。

3)、计算该未知节点到信标节点i的距离：Di=Di′+Di′′.]]>