[发明专利]基于Voronoi图的室外分组测试定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于Voronoi图的室外分组测试定位方法，其特征是，包括以下步骤：

在定位区域内随机分布多个已知位置的锚节点以及若干个未知位置的待定位节点；

获取当前待定位节点接收到的锚节点广播的信标信息，判断当前待定位节点接收的信标消息个数是否大于0，若大于，则进入下一步定位过程；

对所有锚节点进行多次随机分组，得到若干组锚节点；

分别以每组锚节点作为母点构建Voronoi图；

判断当前待定位节点在每个Voronoi图内的驻留区域；

采用网格扫描法计算当前待定位节点的定位坐标；

重复以上步骤，直到得到所有待定位节点的定位坐标；

所述获取待定位节点接收到的锚节点广播的信标信息的步骤包括：

获取每个锚节点引入GPS定位误差后的位置坐标；

通过对数路径损耗模型向定位区域内所有待定位节点传播锚节点的信标消息，包括锚节点编号、锚节点引入定位误差后的位置坐标以及锚节点发送信号强度；

获取在对数路径损耗模型下待定位节点信号接收到的的锚节点信标信息，并存储到待定位节点管理存储表中；

对待定位节点管理存储表中存储的信息进行处理，得到待定位节点的定位响应参数，根据待定位节点的定位响应参数，判断当前待定位节点获取的信标消息个数是否大于0；

所述以每组锚节点作为母点构建Voronoi图的步骤包括：

获取每组锚节点中所有锚节点的编号以及其位置坐标；

根据每组锚节点的编号以及其位置坐标，对每组锚节点进行Delaunay三角剖分，得到剖分后的三角网；

利用剖分后的三角网构建Voronoi图，并存储有正方形区域边界限制的每个元胞区域，对每个凸多边形子区域顶点进行逆时针顺序存储，形成完整封闭图形；

所述判断当前待定位节点在每个Voronoi图内的限制区域的步骤包括：

根据当前待定位节点对应的每组中锚节点编号，从待定位节点管理存储表中提取所对应的接收信号强度，并从中选取每组锚节点对应的接收信号强度最大值；

对于每组锚节点对应的接收信号强度最大值，判定该待定位节点位于该组锚节点生成的Voronoi图中以接收信号强度最大值所对应的锚节点为母点的元胞限制区域内。

2.根据权利要求1所述的基于Voronoi图的室外分组测试定位方法，其特征是，所述待定位节点管理存储表内存储的信息包括待定位节点编号、所接收的信标信息对应的锚节点编号和位置坐标以及待定位节点接收到的信号强度。

3.根据权利要求1所述的基于Voronoi图的室外分组测试定位方法，其特征是，所述对所有锚节点进行多次随机分组的步骤包括：

将定位区域内所有锚节点随机分为两组，并执行多次，得到的每组锚节点中至少包含一个当前待定位节点所接收的信标信息对应的锚节点。

4.根据权利要求1所述的基于Voronoi图的室外分组测试定位方法，其特征是，所述采用网格扫描法计算当前待定位节点的定位坐标的步骤包括：

将定位区域均匀划分为多个正方形网格；

判断每个网格与所有限制区域的位置关系；

若网格的中心位于限制区域内，则网格中心的权重值加一，否则减一，直到所有网格均判断结束后，得到所有网格中心的权重值；

选取权重最大值对应的所有网格中心坐标；

计算权重值最大的所有网格中心点的坐标均值，并作为待定位节点的定位坐标。