[发明专利]一种抗差的传感器网络目标定位方法

摘要

本发明提供了一种抗差的传感器网络目标定位方法，利用加权整体最小二乘方法进行TDOA传感器网络目标定位，同时考虑TDOA测量误差及传感器节点位置误差对定位性能的影响，利用加权整体最小二乘方法求解。本发明充分利用了传感器位置误差方差和TDOA测量误差方差的先验信息，当目标位于传感器网络外部时，在大功率的传感器节点位置误差和大功率的时间量测误差条件下，该方法具有最小的偏差，具有良好的定位性能。

主权项

1.一种抗差的传感器网络目标定位方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，对于有M个传感器节点的传感器网络，传感器节点s_k的测量位置[x_k，y_k]^T表示传感器网络中第k个传感器节点的二维坐标，k＝1，2…，M；任意选取一个传感器节点作为参考节点s₁；观测距离差测量值r_i1表示目标发射信号到第i个传感器节点的距离与目标发射信号到参考节点s₁的距离之间的差值，i＝2，3…，M；x_i1为第i个传感器节点与参考节点s₁间x坐标的差值，y_i1为第i个传感器节点与参考节点s₁间y坐标的差值；计算伪线性观测矩阵和伪线性测量向量第二步，已知Δx_k和Δy_k分别为传感器节点真实位置坐标和的误差，并且都满足均值为0，方差为σ²的正态分布；n_k表示第k个传感器节点的观测距离的测量误差，满足均值为0，方差为的正态分布；ΔG_a和Δh分别为乘性误差矩阵和加性误差矩阵，伪线性方程为(G_a+ΔG_a)z_a＝h+Δh，计算Δh的协方差矩阵其中，第i行、第j列的元素已知分别为协方差矩阵的分块矩阵，都为(M‑1)×(M‑1)的矩阵，则协方差矩阵第三步，将协方差矩阵分解为一个3×3的矩阵Q₀和一个(M‑1)×(M‑1)的矩阵Q_x，第四步，构造伪线性方程(Ga+ΔGa)za＝h+Δh，其中待求未知量za＝[ux uy r1]T，并且乘性误差矩阵ΔGa和加性误差矩阵Δh也未知；选取误差门限ε，利用加权整体最小二乘方法求解目标u的位置[ux uy]T。