[发明专利]一种基于无人自主飞行器的无线传感器网络定位方法

摘要

本发明涉及一种基于无人自主飞行器的无线传感器网络定位方法，其包括，利用无人自主飞行器搭载定向天线和移动锚节点进行移动与信标广播，各传感器节点分布在传感器部署区域，进行接收和处理信标信号，并根据各自保存的至少3个接收信号强度极大值点对应的定位信息计算自身地理信息，无需将接收信号强度转换成距离，有效避免了将接收信号强度转换成距离带来的误差；移动锚节点从空中发射的无线信号具有更好的直线视距通讯环境，可有效避免障碍物遮挡导致的定位误差。

主权项

一种基于无人自主飞行器的无线传感器网络定位方法，其特征在于，其步骤为：步骤1：移动锚节点进行移动与信标广播；步骤1.1：将传感器部署区域划分为由边长为d的多个虚正方形网格构成的规则图形，选定该规则图形的西南角顶点作为起飞点，沿所述虚正方形网格的边，按方波轨迹连接，构成一个至少涉及每个虚正方形网格两条边的行程轨迹，依照该行程轨迹按顺序为虚正方形网格的顶点做顶点编号；步骤1.2：携带定向天线的无人自主飞行器以固定高度沿行程轨迹飞行，逢虚正方形网格的顶点作定点悬停，并以角速度a顺时针旋转360°；旋转过程中，无人自主飞行器上搭载的移动锚节点以一定的频率广播包含无人自主飞行器自身定位信息以及所在虚正方形网格的顶点编号的信标信号；旋转完成后，移动锚节点发送当前顶点的顶点广播结束信号；步骤2：在该规则图形中分布若干传感器节点，各传感器节点接收和处理信标信号，在每个顶点移动锚节点做信标广播时，信标传播范围内的各传感器节点的工作流程如下：步骤2.1：传感器节点每次接收到信标信号，对此信标信号中的顶点编号进行判断，1)若该顶点编号大于此前已接收的顶点编号，保存此信标中顶点编号、接收信号强度和对应的定位信息，并等待传感器节点接收下一次信标信号；2)若该顶点编号等于上一次接收到的顶点编号，则对此信标中的接收信号强度进行判断，若该接收信号强度大于该顶点编号下已保存的接收信号强度，则保存当前的接收信号强度与定位信息为最大接收信号强度及对应的定位信息，并等待传感器节点接收下一次信标信号，若该接收信号强度不大于该顶点编号下已保存的接收信号强度，则等待传感器节点接收下一次信标信号；至传感器节点超过60秒未接收到下一次信标信号，或者收到顶点广播结束信号，则结束此传感器节点对该顶点广播的接收，保存接收信号强度极大值点对应的定位信息。3)若该顶点编号小于此前已接收的顶点编号，则等待传感器节点接收下一次信标信号；步骤2.2：每个传感器节点获得至少3个接收信号强度极大值点对应的定位信息，即可根据传感器节点所保存的每个信标信号对应的定位信息计算自身地理位置。