[发明专利]一种无线传感器网络协作定位方法

摘要

一种无线传感器网络协作定位方法。无线传感器网络中，非参数置信传播算法是一个著名的基于概率的定位算法。从理论上讲，非参数置信传播算法可以在无环的网络中得到渐近最优的结果，但是，在有环的网络中非参数置信传播算法的精确度难以保证，并且其计算复杂度很高。本发明利用生成树无环的特性，以及最小生成树可以获得更多的有效粒子的特点，通过约束信息的传播，使定位的通信路径形成一棵最小生成树，然后将非参数置信传播算法应用于生成的最小生成树上。本发明方法在连接度较高的网络中具有更高的精度，并且复杂度比原始的非参数置信传播算法更低。

主权项

一种无线传感器网络协作定位方法，用于下述场景：包括若干信标节点和多个待定位节点的无线传感器网络，在彼此通信范围内的两个节点可以测得彼此的距离， 所述方法包括下列两个操作步骤：(1)用于定位的通信网络形成阶段：(11)每一个节点都广播自己的ID到其邻居节点，则每一个节点都会得到一个表征其与邻居节点连接情况的连接表；(12)每一个节点将附加了距离信息的连接表通过多跳通信的方式进行广播，直到一个节点收到所有节点广播的连接表，将收到所有节点广播的连接表的节点看作根节点；(13)在根节点处，把测得的待定位节点之间的距离作为权重，在原来待定位节点形成的网络基础上生成一棵最小生成树；(14)根节点通过多跳通信的方式，将得到的最小生成树的连接信息告知其它节点；(15)将信标节点以及信标节点与待定位节点之间的一跳边和两跳边添加到最小生成树，从而得到新的网络；(2)位置估计阶段：(21)在新的网络上运行非参数置信传播迭代算法，对于单个节点而言在前后两次迭代得到的位置分布的相对熵小于预定值时，则该节点位置已定，并在后面的迭代中将其看作信标节点；(22)直到所有的待定位节点都被看作信标节点或者迭代次数已经达到预设的最大次数，定位估计阶段结束。