[发明专利]一种水下无线传感器网络定位方法

摘要

本发明提出了一种水下无线传感器网络定位方法，无线传感器网络包含三类节点，分别是浮标节点、锚节点和普通节点；所述浮标节点为卫星定位节点，所述锚节点与浮标节点通信而实现锚节点定位，锚节点与部分已定位普通节点组成参考节点集；所述普通节点与参考节点集中部分参考节点通信以实现定位。本发明方法在锚节点失效的情况下，通过已定位的普通节点帮助无法定位普通节点定位，无需将无法定位信息汇聚到网关，在区域内自行解决普通节点定位，提高了定位的覆盖率，降低节点失效的影响。

主权项

一种水下无线传感器网络定位方法，其特征在于，所述无线传感器网络包含三类节点，分别是浮标节点、锚节点和普通节点；所述浮标节点为卫星定位节点，所述锚节点与浮标节点通信从而实现锚节点定位，锚节点与部分已定位普通节点组成参考节点集；所述普通节点与参考节点集中部分参考节点通信以实现定位；具体包括步骤如下：步骤1，普通节点的定位：参考节点周期性地广播自己的位置信息，在一个定位周期内，未定位普通节点获得至少三个参考节点的位置信息后，利用三边测量法定位；步骤2，已定位普通节点信任值计算：锚节点的信任值为1，已定位普通节点信任值η的计算公式为： η = Σ i = 1 3 η i 3 ( 1 - Σ i = 1 3 | ( u - x i ) 2 + ( v - y i ) 2 + ( w - z i ) 2 - l i 2 | Σ i = 1 3 ( u - x i ) 2 + ( v - y i ) 2 + ( w - z i ) 2 - Σ i = 1 3 ( l i - l ) 2 Σ i = 1 3 l i 2 ) 其中，（u，v，w）是定位节点的位置坐标，(xi，yi，zi)是参考节点的坐标，ηi是对应的参考节点的信任值，li是定位节点测量的距离参考节点的距离，l是li的平均值；在每个定位周期，已定位普通节点更新信任值；步骤3，将信任值满足设定指标的已定位普通节点转化为参考节点，并广播自身的位置信息；步骤4，无法定位普通节点发出无法定位信息：在定位周期内，未定位普通节点如果没有接收到至少三个参考节点的位置信息，则广播自己的无法定位信息；继续等待参考节点发射位置信息，经过一个定位周期时间后，如果接收到了至少三个参考节点的位置信息，则进行定位；如果没有接收到至少三个参考节点的位置信息，则继续广播无法定位信息；步骤5，收到无法定位信息的已定位普通节点转化为参考节点：已定位普通节点收到无法定位信息后，立即转化为参考节点，广播自己的位置信息；步骤6，未定位普通节点选择参考节点并定位：未定位普通节点收到参考节点的位置信息之后，根据信任值进行排序，按照从大到小的顺序，选取至少三个参考节点；利用三边测量法定位，并计算其信任 值。