[发明专利]一种考虑测量误差的二维平面传感器定位方法及系统

权利要求书

1.一种考虑测量误差的二维平面传感器定位方法，其特征在于，包括：

在整个二维平面的传感器网络中，选择三个位置已知的节点作为锚节点；

利用多维标度法，计算待定位节点相对其所有邻节点的重心坐标，具体过程为：

对于待定位节点，找到它的所有邻节点；从它的邻节点中选择三个节点，判断该待定位节点和它的三个邻节点之间是否互相通信，若可以互相通信，则进行下一步，否则继续选择另外一组邻节点；

用传感器测量该待定位节点和它的三个邻节点中每两个节点之间的距离；

多维标度法计算得到矩阵Q，矩阵Q总共有4列，每列都是一个节点的坐标，进而计算该待定位节点关于它的三个邻节点的重心坐标；再计算待该待定位节点关于其所有邻节点的重心坐标；

随机给待定位节点一个初始状态，并利用分布式迭代算法，通过有限次迭代计算待定位节点真实坐标的预测值；

所述随机给待定位节点一个初始状态，具体为：把所有待定位节点坐标用矩阵p_s表示，锚节点坐标用p_a表示，

[B C]中的第i行代表p_s中第i行表示的待定位节点关于所有节点的重心坐标(非i的邻居节点则为0)；其中p_a中的每行表示一个锚节点的坐标,p_s中的每行表示一个待定位节点的坐标，接着可以求出

ε是一个标量，其中λ_max,λ_min分别表示最大和最小特征值；

通过分布式迭代算法(7)经过有限次的迭代，可以得到最终的收敛坐标，

这里η只是表示一个中间变量。

2.如权利要求1所述的考虑测量误差的二维平面传感器定位方法，其特征在于，三个位置已知的节点不共线。

3.如权利要求1所述的考虑测量误差的二维平面传感器定位方法，其特征在于，对每个未知位置的传感器节点，其邻节点中至少有一组节点是可以互相两两通信的；在二维平面中一组包括三个节点。

4.如权利要求1所述的考虑测量误差的二维平面传感器定位方法，其特征在于，在用传感器测量该待定位节点和它的三个邻节点中每两个节点之间的距离的过程中，任意i和j两个节点之间的距离等于测量从i到j点之间距离与从j到i点之间距离之和的均值。

5.一种考虑测量误差的二维平面传感器定位系统，其特征在于，包括：

锚节点选择模块，其用于在整个二维平面的传感器网络中，选择三个位置已知的节点作为锚节点；

重心坐标计算模块，其用于利用多维标度法，计算待定位节点相对其所有邻节点的重心坐标，具体过程为：

对于待定位节点，找到它的所有邻节点；从它的邻节点中选择三个节点，判断该待定位节点和它的三个邻节点之间是否互相通信，若可以互相通信，则进行下一步，否则继续选择另外一组邻节点；

用传感器测量该待定位节点和它的三个邻节点中每两个节点之间的距离；

多维标度法计算得到矩阵Q，矩阵Q总共有4列，每列都是一个节点的坐标，进而计算该待定位节点关于它的三个邻节点的重心坐标；再计算待该待定位节点关于其所有邻节点的重心坐标；

定位节点坐标预测模块，其用于随机给待定位节点一个初始状态，并利用分布式迭代算法，通过有限次迭代计算待定位节点真实坐标的预测值；

所述随机给待定位节点一个初始状态，具体为：把所有待定位节点坐标用矩阵p_s表示，锚节点坐标用p_a表示，

[B C]中的第i行代表p_s中第i行表示的待定位节点关于所有节点的重心坐标(非i的邻居节点则为0)；其中p_a中的每行表示一个锚节点的坐标,p_s中的每行表示一个待定位节点的坐标，接着可以求出

M＝I-C，

ε是一个标量，其中λ_max,λ_min分别表示最大和最小特征值；

通过分布式迭代算法(7)经过有限次的迭代，可以得到最终的收敛坐标，

这里η只是表示一个中间变量。