[发明专利]一种基于虚拟中心节点的三维无线传感网络定位方法

摘要

一种基于虚拟中心节点的三维无线传感网络定位方法，属于无线通信技术领域。在本发明的定位算法中，锚节点在空间内呈均匀分布，每个锚节点间的距离可以进行设定，锚节点通过自身配置的GPS接收机得到自身位置或者人工预置其位置，实现自身定位后，锚节点周期性广播自身精确位置信息及其唯一编号。未知节点接收锚节点信息，并将这些信息收集到本地的存储单元。未知节点读取存储单元中的数据，由读取的数据，确定一个平面，并在同一平面上求解出第四个点坐标，使之构成正方形，利用这四个点，进一步计算虚拟中心节点，该虚拟中心节点与对应的三个锚节点构成非对称四面体，最后，选取四面体的质心作为未知节点的位置。本方法可以有效降低计算时间，减小计算复杂度，节省功率消耗，提高定位精度。

主权项

一种基于虚拟中心节点的三维无线传感网络定位方法，其特征在于，方法如下：1)在待定位空间内锚节点均匀布设，每个锚节点间距离设定为S，未知节点随机布设；2)布设完成后，锚节点利用GPS接收机接收GPS信号，确定自身的精确位置，或者在布设时对其预置准确的位置坐标信息；3)锚节点周期性广播数据信息包，其中包含准确自身位置坐标及锚节点唯一ID编号；4)未知节点在预设的时间门限T内接收所有锚节点发送的信息，并将接收的所有信息存储到自身携带的存储单元中，若接收到来自相同锚节点的信息则只存储锚节点坐标信息、锚节点编号，并对该锚节点计数加1；5)判断是否到达预设的时间门限T，如果是，则进行步骤6)，反之，则返回步骤4)；6)未知节点访问存储空间内的数据，根据锚节点计数器，并读取在时间门限T内发送最多数量信息包的三个锚节点的位置坐标及其编号，然后删除其他数据；7)由读取的三个锚节点坐标值确定一个平面，并计算出同一平面上第四个点的坐标，与之形成正方形，随机确定此平面的一侧，改变正方形中心点某坐标方向值S/2，这一点即为虚拟中心节点；8)未知节点读取三个锚节点、虚拟中心节点的坐标值，根据这四个坐标值，求取质心，作为未知节点的估计位置，定位结束。