[发明专利]加权分布式DV-HOP三维定位算法

摘要

本发明为无线传感网络提供了一种定位算法——加权分布式DV‑HOP三维定位算法(3D‑WD‑DVHOP)。本算法通过加权平均法代替传统的DV‑HOP算法(3D‑DVHOP)中的集中式计算平均跳距；通过分布式计算法代替传统计算距离时使用的最近的锚节点的平均跳距。优点：本发明算法降低定位误差，使定位覆盖率达到100％。本发明算法属于无线传感器网络应用技术领域。

主权项

一种加权分布式DV‑HOP三维定位算法，其特征是通过加权平均计算平均跳距方法，代替传统的DV‑HOP中的集中式计算平均跳距方法，使未知节点接收各个锚节点计算的平均跳距，然后在计算距离的时候，采用分布式计算的方法，分别用每个锚节点计算出平均跳距去乘以到此锚节点的跳数来得到距离，具体过程如下：1)锚节点根据自身信息表中维护的信息，通过加权平均方法计算与其他锚节点平均跳距，降低平均跳距误差，见公式(1)；$3{\mathrm{DDAH}}_{ij}=\frac{\sqrt{{(x_i-x_j)}^2+{(y_i-y_j)}^2+{(z_i-z_j)}^2}}{h_{ij}}(i\≠j)---\left(1\right)$其中，3DDAH_ij表示三维空间中锚节点i到锚节点j的平均跳距，(x_i，y_i，z_i)表示信标节点i的坐标，(x_j，y_j，z_j)表示信标节点j的坐标，h_ij表示信标节点i和j之间的跳数；2)未知节点用每个信标节点计算出的平均跳距分别乘以距离他们的最小跳数，得出锚节点和未知节点的距离，见公式(2)和公式(3)，降低未知节点到锚节点距离误差；$3{\mathrm{DDAH}}_i=\frac{\frac{1}{h_{ij}}3{\mathrm{DDAH}}_{ij}}{{\Σ}_{i\≠j}\frac{1}{h_{ij}}}---\left(2\right)$3Dd_i＝3DDAH_i*Hop_i         (3)其中，3Dd_i表示未知节点到信标节点i的距离，3DDAH_i表示信标节点计算出来的平均跳距，Hop_i表示未知节点到信标节点的距离，h_ij表示信标节点i和j之间的跳数；3)极大似然法进行计算未知节点的坐标；通过公式(4)计算分析平均定位误差；其中，为求的节点i的坐标位置，(x_i，y_i，z_i)为节点i的实际位置，N为未知节点的总数。