[发明专利]一种无线传感器网络中基于极大似然气体源定位方法

说明书

技术领域

本发明属于气体源定位技术领域，涉及一种无线传感器网络中基于极大似然气体源定位方法。 

背景技术

无线传感器网络(wireless sensor networks，WSN)是由低成本、低功耗的微型无线传感器节点通过自组织通信形成的分布式网络。其节点成本低廉，可以随机散布在目标区域，通过无线通信和分布式数据处理协调完成信息处理任务。在军事和民用领域都有着广阔的应用前景。 

在众多应用中，跟踪与定位是很重要的一种应用。跟踪定位有害气体污染源是继911恐怖袭击事件引发的一个热点问题。大量不同类型的传感器能够测量散发的有害生化气体以及辐射物质。当这些节点组织成网后可以实时监测、分类并判别这些事件。除了反恐，本文提出的气体源定位方法同样可以有效地应用到船舶污染物扩散、工厂化学物质泄漏的源定位中。 

对于气体源定位与跟踪，以前的研究主要集中于通过采用装有嗅觉传感器的机器人搜索完成。通常一个机器人装有一个嗅觉传感器，利用分布式机器人之间的协作移动完成气体源的定位。 

同采用机器人协作跟踪定位方式相比，采用WSN有着许多优点：a)节点分布广泛，很容易发现到气体目标，而机器人需要通过移动搜索定位；b)节点可以布置在机器人无法行进的区域，应用更广泛。但是WSN也存在缺点如：节点固有的能源有限、计算能力有限等，将影响WSN生命周期；另外WSN由于节点随机分布等造成拓扑不合理因素。 

因此，目前需要选择一种合理高效的定位算法以及耗费最少的能量将是WSN应用于气体源定位的研究目标，从而实现诸如污染气体定位之类的位置服务。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对气体源进行定位的方法。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种基于无线传感器网络的气味源定位方法，其特征在于，步骤为： 

步骤1：节点分布、组网。在某个需要检测的区域中采用网格式传感器布局，即将待测区域划分成单位区域，单位长度和单位面积视传感器感知半径而定，在每个单位区域的中心布置一个传感器，传感器的数据通过无线网络进行传输； 

步骤2：检测事件，确定参与节点。当气体扩散事件发生时，只有当节点测量值超过内部设定的浓度门限值时，节点参与定位计算，否则重新转入休眠状态。 

优化算法中，初始点的选取尤为关键。初始点与实际位置接近时，算法能快速收敛；相反，可能会发散。