[发明专利]一种三维节点定位方法及装置在审
申请号: | 201910068474.2 | 申请日: | 2019-01-24 |
公开(公告)号: | CN109814067A | 公开(公告)日: | 2019-05-28 |
发明(设计)人: | 张烈平;杨振宇;于滟琳;彭飞;匡贞伍;王政忠 | 申请(专利权)人: | 桂林理工大学 |
主分类号: | G01S5/02 | 分类号: | G01S5/02;G01S5/10;H04W4/02;H04W64/00 |
代理公司: | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人: | 王娟 |
地址: | 541000 广西壮*** | 国省代码: | 广西;45 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 节点定位 三维 信号强度数据 预设 距离向量 锚节点 中位数 距离计算公式 信号强度序列 最小二乘支持 待定位节点 定位结果 定位效果 计算信号 距离计算 权值计算 通信区域 向量回归 算法 采集 | ||
1.一种三维节点定位方法,其特征在于,包括:
在预设的通信区域内采集锚节点的多个信号强度数据,并将所述多个信号强度数据组合为信号强度序列;
计算所述信号强度序列的中位数,并根据所述中位数对所述多个信号强度数据进行权值计算,得到多个信号强度权值;
根据预设的距离计算公式、所述多个信号强度数据以及所述多个信号强度权值进行距离计算,得到距离值;
组合与多个锚节点一一对应的多个距离值为距离向量集;
根据预设的最小二乘支持向量回归算法和所述距离向量集进行三维节点定位,得到待定位节点的定位结果。
2.根据权利要求1所述的三维节点定位方法,其特征在于,所述根据所述中位数对所述多个信号强度数据进行权值计算,得到多个信号强度权值的步骤包括:
根据所述中位数对所述多个信号强度数据进行方差计算,得到多个信号强度方差;
对所述多个信号强度方差进行加权计算,得到多个加权系数;
对所述多个加权系数进行归一化处理,得到多个信号强度权值。
3.根据权利要求2所述的三维节点定位方法,其特征在于,当所述多个信号强度方差中存在不大于方差阈值的特定方差时,确定所述特定方差为所述方差阈值。
4.根据权利要求1所述的三维节点定位方法,其特征在于,所述最小二乘支持向量回归算法是以径向基核函数为核函数进行机器学习得到的;其中,所述最小二乘支持向量回归算法包括基于三个坐标方向的三个坐标定位模型。
5.根据权利要求1所述的三维节点定位方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述待定位节点的第一身份信息,并计算多个第一信号强度比值;
在预设时间之后获取所述待定位节点的第二身份信息,并计算多个第二信号强度比值;
根据预设的女巫节点比对公式对所述多个第一信号强度比值和所述多个第二信号强度比值进行计算,得到计算结果;
当所述计算结果与预设的女巫节点确定结果相同时,分享抵御数据包;所述抵御数据包用于发布所述待定位节点是女巫节点的信息以及禁止信任所述待定位节点的指令。
6.一种三维节点定位装置,其特征在于,包括:
采集模块,用于在预设的通信区域内采集锚节点的多个信号强度数据,并将所述多个信号强度数据组合为信号强度序列;
计算模块,用于计算所述信号强度序列的中位数,并根据所述中位数对所述多个信号强度数据进行权值计算,得到多个信号强度权值;
所述计算模块,还用于根据预设的距离计算公式、所述多个信号强度数据以及所述多个信号强度权值进行距离计算,得到距离值;
组合模块,用于组合与多个锚节点一一对应的多个距离值为距离向量集;
定位模块,用于根据预设的最小二乘支持向量回归算法和所述距离向量集进行三维节点定位,得到待定位节点的定位结果。
7.根据权利要求6所述的三维节点定位装置,其特征在于,所述计算模块包括:
计算子模块,用于计算所述信号强度序列的中位数;
所述计算子模块,还用于根据所述中位数对所述多个信号强度数据进行方差计算,得到多个信号强度方差;
加权子模块,用于对所述多个信号强度方差进行加权计算,得到多个加权系数;
处理子模块,用于对所述多个加权系数进行归一化处理,得到多个信号强度权值。
8.根据权利要求6所述的三维节点定位装置,其特征在于,所述三维节点定位装置还包括:
获取模块,用于获取所述待定位节点的第一身份信息,并计算多个第一信号强度比值;
所述获取模块,还用于在预设时间之后获取所述待定位节点的第二身份信息,并计算多个第二信号强度比值;
所述计算模块,还用于根据预设的女巫节点比对公式对所述多个第一信号强度比值和所述多个第二信号强度比值进行计算,得到计算结果;
分享模块,用于当所述计算结果与预设的女巫节点确定结果相同时,分享抵御数据包;所述抵御数据包用于发布所述待定位节点是女巫节点的信息以及禁止信任所述待定位节点的指令。
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