[发明专利]一种基于双移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法

权利要求书

1.一种基于双移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法，在一定区域中随机布置无线传感器网络，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：

步骤S1：在无线传感器网络中设置两个移动锚节点并预先设定移动锚节点的移动路线，两个移动锚节点按照既定路线移动并发送广播信息，所述广播信息至少包括移动锚节点编号和自身位置信息；

步骤S2：无线传感器网络中任一待定位节点获取所述广播信息并利用两个移动锚节点不同位置的广播信息进行自身定位，以获取定位结果信息；

其中，所述步骤S2进一步包括以下步骤：

步骤S21：任一个待定位节点获取两个移动锚节点不同位置的广播信息，将每三个位置不共线的虚拟锚节点的广播信息作为一组三边定位信息，每个移动锚节点位置为虚拟锚节点，所述三边定位信息还包括每个位置的信号接收强度RSSI值；

步骤S22：待定位节点采用三边定位法根据每一组锚节点信息，计算自身位置信息，其中，每一组虚拟锚节点组合得到一位置信息；

其中，所述步骤S22进一步包括：

步骤S221：设第j组三边定位信息中虚拟锚节点坐标分别为(x_ji,y_ji)，它们和待定位节点的距离分别为d_ji,i＝1,2,3根据Pythagoras定理，可以得到：

其中，(x_j,y_j)为根据第j组虚拟锚节点确定的待定位节点坐标；

步骤S222：由式(1)构成的方程组可以推导得到：

令A＝2a，待定位的移动节点位置坐标为(x_j,y_j)为：

步骤S23：若待定位节点获取新虚拟锚节点信息，可构成新的分组，则重复步骤S21到S22，记录每次三边定位结果；

步骤S3：将各个分组得到的定位信息赋予相应的权值，之后加权融合得到最后的定位结果；

其中，所述步骤S3进一步包括：

步骤S31：假设经过之前的步骤，待定位节点收到的虚拟锚节点一共可分为m组，每组虚拟锚节点都可以得到一个定位结果，那么一共有m个定位结果(x_j,y_j)，j＝1,…,m；对第j组的定位结果(x_j,y_j)来说，先判断该组待定位节点是否在该组的虚拟锚节点{(x_j1,y_j1),(x_j2,y_j2),(x_j3,y_j3)}构成的三角形内部；

用公式(5)计算虚拟锚节点{(x_j1,y_j1),(x_j2,y_j2),(x_j3,y_j3)}构成的三角形面积，其中，该三角形三个顶点为C，D，E，待定位节点为F，则△CDE面积如下：

这里，c,d,e分别表示△CDE的边长，p表示△CDE周长的一半，如式(6)：

再用公式(5)分别计算第j组数据定位结果(x_j,y_j)和△CDE某条边所构成的三角形面积，(x_j,y_j)分别和△CDE三边CD、DE，EC构成的三角形表示为S_jc,S_jd,S_je；计算S_jc,S_jd,S_je之和，令其为S_CDEF；若S_CDEF等于S_CDE，表示第j组数据定位结果(x_j,y_j)可能在该组数据所构成的△CDE三角形内部；若S_CDEF大于S_CDE，表示第j组数据定位结果(x_j,y_j)，可能在该组数据所构成的△CDE三角形外部；

步骤S32：根据步骤31判断结果确定各组定位节点的加权值；

其中，根据该组虚拟锚节点构成的三角形内部或外部，分别给予他们不同权重；如果在三角形内部，令其初始权重为1，如果在三角形外部，根据不同组的S_CDEF值从小到大排序，令其初始权重依次设为1/2，1/3，1/4，……以此类推；最后再将所有组的权重做归一化处理，作为加权权值。