[发明专利]一种水下多级定位方法

摘要

本发明提出了一种水下多级定位方法，属于无线传感器网络定位技术领域。本方法是对传统三边测量算法和多级定位算法的改进，对于处于参考节点通信半径外的孤立节点，利用参考节点与待定位节点之间的其他未知节点作为路由节点转发参考节点的位置信息，再通过路由节点接收信号和发送信号之间的夹角，采用余弦定理进一步降低参考节点与待定位节点之间距离的误差，最后采用三边测量法完成定位。本发明方法提高了定位的覆盖率，并降低了定位误差。

主权项

一种水下多级定位方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤1，获取自节点到相邻节点之间的距离:每一个节点的天线在水平方向上逆时针周期性旋转，发送带有自身标识的信号，周围的节点接收到信号后回传一个带有自身标识的响应信号完成一次握手，根据声波在水下的速度和信号一次握手所需时长，计算出通信半径内所有与之相邻节点之间的距离；步骤2，获取最短路径:从已知坐标的参考节点开始使用贪心法选择一条到待定位节点的最短路径，将中间经过的未知节点加入路由表，记录参考节点到待定位节点最短路径的跳数，并将参考节点到待定位节点最短路径上所有节点顺序编号；步骤3，参考节点选择:待定位节点选择3个与其相隔跳数最少的参考节点，获取参考节点的坐标；步骤4，距离修正：将参考节点到待定位节点最短路径的逐跳最短路径折线距离修正成参考节点与待定位节点间的直线距离；具体为：步骤4‑1，将天线周期性逆时针旋转，记录入射信号与出射信号之间的夹角；步骤4‑2，根据三角形余弦定理，将参考节点与待定位节点最短路径的逐跳折线距离拟合成参考节点与待定位节点间的直线距离；步骤5，使用三边测量法计算出待定位节点坐标。