[发明专利]一种混合视距非视距条件下基于到达时间的鲁棒定位方法

摘要

本发明公开了一种混合视距非视距条件下基于到达时间的鲁棒定位方法，其先建立目标源与每个传感器之间的信号传输距离的模型；然后根据模型并采用鲁棒加权最小二乘方法，得到存在非视距误差的环境中的定位问题，再转变为非凸的定位问题；之后通过引入辅助变量，并采用S‑Lemma，得到半正定规划问题；最后利用常用内点法软件对半正定规划问题进行求解，得到目标源在参考坐标系中的坐标位置的最终估计值；优点是能够解决存在非视距误差时的定位问题，并提升现有鲁棒方法在视距路径较多情况下定位的精准度。

主权项

1.在混合视距非视距条件下基于到达时间定位的新鲁棒方法，其特征在于，包括以下步骤：①在无线传感器网络中建立一个平面坐标系或空间坐标系作为参考坐标系；设定无线传感器网络中存在一个用于发射测量信号的目标源和N个用于接收测量信号的传感器，且设定N个传感器的时钟同步，目标源的时钟与传感器的时钟也同步；将N个传感器在参考坐标系中的坐标位置对应记为s1,...,sN，将目标源在参考坐标系中的坐标位置记为x；②计算目标源与每个传感器之间的信号传输距离，将目标源与第i个传感器之间的信号传输距离记为di，di＝c×ti；③将目标源与每个传感器之间的信号传输距离以模型方式进行描述，将d_i的模型表示为：d_i＝||x‑s_i||+e_i+n_i，n_i服从零均值的高斯分布④引入平衡参数将d_i＝||x‑s_i||+e_i+n_i转变为其中，基于此式得到如下鲁棒加权最小二乘(RWLS)问题：⑤通过表示d＝[d₁,d₂,...,d_N]^T，B＝[I_N,1_N]，上述问题可以转化为以下形式：⑥通过和有进一步的得到定义得到将上述问题写成上镜图形式：且将上述上镜图形式等价写为如下优化问题：⑦将上述优化问题松弛为凸的半正定规划(SDP)问题：q＝tr(BTQ‑1Bg)‑2dTQ‑1Bg+dTQ‑1d,H[xT,r]T≤f.。