[发明专利]基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法

摘要

本发明涉及一种基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法，首先根据GPS定位系统确定部署在水面的锚节点的坐标，再确定待定位节点的三维坐标。待定位节点坐标确定如下：首先利用水深与压强的关系求出节点的水深；然后将水下三维定位问题等效转换为二维定位。待定位节点的二维坐标确定如下：普通节点收集各锚节点的位置与距离信息，保存在一张表List上，然后广播给各锚节点；各锚节点根据表List独立的运行粒子群算法，分别求得各自的最优粒子，并把结果发给待定位节点；待定位节点检测锚节点所求的最优粒子，确定出节点的二维坐标。本发明可以显著减少待定位节点的能量和计算消耗。

主权项

一种基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法，节点包括已知位置的锚节点和待定位节点，其特征在于，所述待定位节点位置的确定包括以下步骤：假设待定位节点为D，所述D 的坐标为(x,y,z),其在水平面的投影为D′(x,y,0)，锚节点Ai（xi，yi，0）到待定位节点D 的距离为Di,Di 在海平面上的投影为di，步骤1. 每个锚节点Ai 测量其到待定位节点D 的距离Di，然后将自身的坐标以及距离信息发送给待定位节点；步骤2. 待定位节点利用水深与压强的关系求得节点的深度坐标z，并将其保存到一张位置信息表List 上；步骤3. 待定位节点接收所有锚节点的位置信息，将其保存到表List 上，并求出每个Di在海平面上到投影di，保存到位置信息表List 上；待定位节点将位置信息表List 广播给所有其他锚节点；步骤4. 每个收到位置信息表List 的锚节点，独立的运行粒子群算法，求取待定位节点的二维坐标(x,y)；步骤5. 每个锚节点的粒子群进化过程中的gbest，以一定概率P 在种群之间迁移；步骤6. 锚节点运行完粒子群算法后，将得到的最优粒子的坐标发送给待定位节点；步骤7. 待定位节点在收到所有锚节点估算的最优粒子的坐标后，找出所有满足F

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