[发明专利]一种用于无线传感器网络的定位方法

权利要求书

1.一种用于无线传感器网络的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、移动节点通过MAC帧发起定位请求：移动节点发出只有一跳的定位请求帧到与其相邻的固定节点；

S2、固定节点接收定位请求帧：固定节点接收到定位请求帧后，判断该定位请求帧是否被重复接收，若是，则丢弃该帧；若否，则固定节点将获取移动节点短地址作为目的地址，并向移动节点发送一跳的响应定位帧；

S3、移动节点定位：移动节点接收到定位响应帧后，通过如下方法对移动节点进行定位：

S31、移动节点判断是否在预设的时间内接收到定位响应帧，若是，则进入步骤S32；若否，则回到步骤S1；

S32、移动节点判断是否已经接收到超过3个固定节点的定位响应帧，若是，则选择3个接收信号强度指示最好的固定节点，固定节点到移动节点的距离根据接收信号强度指示符获得，将固定节点相对于移动节点的位置表示为以移动节点为中心、移动节点到固定节点的距离的2倍为边长的正方形，将正方形置于平面直角坐标系中，则选择的3个固定节点采用如下向量表示：

N₁＝(X₁₁，X₁₂，Y₁₁,Y₁₂)；

N₂＝(X₂₁，X₂₂，Y₂₁,Y₂₂)；

N₃＝(X₃₁，X₃₂，Y₃₁,Y₃₂)；

其中，N_i表示固定节点位置，X_i1表示正方形在X轴上的左边界，X_i2表示正方形在X轴上的右边界，Y_i1表示正方形在Y轴上的下边界，Y_i2表示正方形在Y轴上的上边界，下标i表示固定节点的序号；

获得3个固定节点的位置坐标向量后进入步骤S33；若否，则判断是否只接收到3个固定节点的定位响应帧，若是，则采用上述方法获得3个固定节点的位置坐标向量并进入步骤S33；若否，则判断是否接收到2个固定节点的定位响应帧，若是，则采用上述方法获得2个固定节点的位置坐标向量：

N₁＝(X₁₁，X₁₂，Y₁₁,Y₁₂)；

N₂＝(X₂₁，X₂₂，Y₂₁,Y₂₂)；

并进入步骤S34，若否，则采用上述方法获得1个固定节点的位置坐标向量：

N₁＝(X₁₁，X₁₂，Y₁₁,Y₁₂)；

并进入步骤S35；

S33、通过如下公式获得移动节点的位置坐标向量：

X₀₀＝Max{Min{X₁₁，X₁₂}，Min{X₂₁，X₂₂}，Min{X₃₁，X₃₂}}；

X₀₁＝Min{Max{X₁₁，X₁₂}，MaxX₂₁，X₂₂}，Max{X₃₁，X₃₂}}；

Y₀₀＝Max{Min{Y₁₁，Y₁₂}，Min{Y₂₁，Y₂₂}，Min{Y₃₁，Y₃₂}}；

Y₀₁＝Min{Max{Y₁₁，Y₁₂}，Max{Y₂₁，Y₂₂}，Max{Y₃₁，Y₃₂}}；

X₀₀，X₀₁，Y₀₀，Y₀₁，为3个固定节点所形成正方形的重叠区域向量坐标；

则获得移动节点的坐标(X₀，Y₀)如下：

X₀＝(X₀₀+X₀₁)/2；

Y₀＝(Y₀₀+Y₀₁)/2；

进入步骤S4；

S34、通过如下公式获得移动节点的位置坐标向量：

X₀₀＝Max{Min{X₁₁，X₁₂}，Min{X₂₁，X₂₂}}；

X₀₁＝Min{Max{X₁₁，X₁₂}，Max{X₂₁，X₂₂}}；

Y₀₀＝Max{Min{Y₁₁，Y₁₂}，Min{Y₂₁，Y₂₂}}；

Y₀₁＝Min{Max{Y₁₁，Y₁₂}，Max{Y₂₁，Y₂₂}}；

X₀₀，X₀₁，Y₀₀，Y₀₁，为2个固定节点所形成正方形的重叠区域向量坐标；

则获得移动节点的坐标(X₀，Y₀)如下：

X₀＝(X₀₀+X₀₁)/2；

Y₀＝(Y₀₀+Y₀₁)/2；

进入步骤S4；

S35、获得移动节点的坐标(X₀，Y₀)如下：

X₀＝(X₁₁+X₁₂)/2；

Y₀＝(Y₁₁+Y₁₂)/2；

S4、将步骤S3中获得的定位坐标发送到汇聚节点，并由汇聚节点将结果发送到计算机设备。