[发明专利]分布式多移动节点协作定位系统

权利要求书

1.分布式多移动节点协作定位系统，包括若干个移动节点，其特征在于，每个所述移动节点均包括以下模块：

一移动节点自身移动估计模块：负责监测本移动节点在两个时间点内的有关位置信息的变化，所述位置信息指的是两个时间点内笛卡尔坐标系的坐标变化；

一移动节点自身定点定位估计模块：负责通过外界定位系统直接测量本移动节点的当前位置；

一移动节点间测距模块：负责测量本移动节点和另一个移动节点在同一时刻的相对位置信息，所述相对位置信息包括相对位置坐标信息，相对位置距离信息或相对位置角度信息；

一移动节点通讯模块：负责本移动节点和相邻的移动节点或者中心节点之间进行通讯；

一移动节点定位计算模块：负责把所有获得的信息进行整合并且计算本移动节点位置。

2.根据权利要求1所述的分布式多移动节点协作定位系统，其特征在于，

定义统一模块测量模型：

z_k＝h(x_I,k)+∈_I,k                                         (1)

其中，z_k为k时刻的测量值，h(.)为测量函数，x_I,k为测量牵涉到的所有移动节点的位置状态集合；∈_I,k为测量误差，

对于所述移动节点自身移动估计模块，令：z_k＝u_i,k，h(.)＝f(.)，x_I,k＝(x_i,k-1,x_i,k)，∈_I,k＝w_i,k，则移动节点自身移动计算模型为：

u_i,k＝f(x_i,k-1,x_i,k)+w_i,k＝x_i,k-x_i,k-1+w_i,k                                         (2)

其中，u_i,k是移动节点i在时间k-1到k的位移测量值，f(x_i,k-1,x_i,k)＝x_i,k-x_i,k-1为测量函数，x_i,k表示节点i在时间k的笛卡尔坐标值，x_i,k-1表示节点i在时间k-1的笛卡尔坐标值，w_i,k是移动节点自身移动的测量误差；

对于所述移动节点间测距模块，令：z_k＝v_i,j,k，h(.)＝g(.)，x_I,k＝(x_i,k,x_j,k)，∈_I,k＝e_i,j,k，则移动节点间测距计算模型为：

v_i,j,k＝g(x_i,k,x_j,k)+e_i,j,k                                         (3)

其中，v_i,j,k是移动节点i在时刻k测量得到和移动节点i和j坐标位置有关的任何位置信息，包括相对坐标、相对距离或者相对角度，如果是相对坐标，则测量函数为：

g(x_i,k,x_j,k)＝x_i,k-x_j,k，如果是相对距离，则测量函数为：

(xi,k,xj,k)=(xi,k-xj,k)T(xi,k-xj,k),]]>如果是相对角度，则测量函数为：g(xi,k,xj,k)=]]>arctanxi,k(2)-xj,k(2)xi,k(1)-xj,k(1),]]>x_i,k表示节点i在时间k的笛卡尔坐标值，x_j,k表示节点j在时间k的笛卡尔坐标值，上标T表示向量或者矩阵的转置，x_i,k(1)表示向量x_i,k的第1个数，即X坐标，x_i,k(2)表示向量x_i,k的第2个数，即Y坐标，e_i,j,k是移动节点间测距的测量误差；

对于所述移动节点定位计算模块，令：z_k＝c_i,k，h(.)＝gps(.)，x_I,k＝(x_i,k)，∈_I,k＝β_i,k，则移动节点自身定点定位计算模型为：

c_i,k＝gps(x_i,k)+β_i,k                                                   (4)

其中，c_i,k是移动节点i在时刻k对自身绝对位置的测量值，gps(x_i,k)＝x_i,k是测量函数，β_i,k是移动节点自身定点定位测量误差。