專利名稱：一種異型空間內(nèi)無(wú)線傳感定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線傳感定位技術(shù)，特別涉及一種異型空間內(nèi)無(wú)線傳感定位方法。
背景技術(shù)：
節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的重要支撐技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾?、覆蓋控制、 路由算法設(shè)計(jì)等上層技術(shù)的重要基礎(chǔ)，能否對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行精確定位將影響到網(wǎng)絡(luò)的整體性能?，F(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)定位算法，按定位過(guò)程中是否需要測(cè)量節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際距離，可分為距離無(wú)關(guān)的定位算法和基于距離的定位算法兩大類。距離無(wú)關(guān)的定位算法主要有DV. Hop J、 等，這類算法通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的通信連接關(guān)系來(lái)粗略估算節(jié)點(diǎn)的位置，對(duì)節(jié)點(diǎn)硬件要求較低， 但定位精度不高?；诰嚯x的定位算法首先采用一定的測(cè)距技術(shù)測(cè)量出待定位節(jié)點(diǎn)到信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離，再利用三邊測(cè)量法或者極大似然估計(jì)法計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置。常用的測(cè)距技術(shù)有 RSSI (Received Signal Strength Indicator), TOA (Time of Arrival), TDOA (Time Difference on Arrival)和 AOA (an e of arrival)。T0A、TD0A 和 AOA 測(cè)距技術(shù)的精度較高，但對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)硬件特性要求很高，受節(jié)點(diǎn)體積和成本的限制，不適合應(yīng)用于大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)。RSSI測(cè)距技術(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)硬件要求不高，但由于RSSI的測(cè)量值往往受到一定程度的噪聲污染，基于RSSI的定位算法精度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種異型空間內(nèi)無(wú)線傳感定位方法，以便提高在復(fù)雜異型空間內(nèi)無(wú)線傳感定的精度。本發(fā)明的完成上述目的的一種復(fù)雜異型空間內(nèi)無(wú)線傳感定位方法包括以下操作步驟當(dāng)待定位節(jié)點(diǎn)收到三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)時(shí)，將三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)最大通信范圍的交疊區(qū)域的外接矩形區(qū)域確定為定位區(qū)域；將所述定位區(qū)域劃分為若干個(gè)柵格；根據(jù)待定位節(jié)點(diǎn)與三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)中距離最近的一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離λ和跳數(shù) τ，建立評(píng)估測(cè)量結(jié)果可信度的概率模型；利用概率模型計(jì)算出待定位節(jié)點(diǎn)位于各個(gè)柵格的概率，并把概率最高的柵格形心的坐標(biāo)位置確待定位節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置。其中，所述概率模型是泊松分布模型P τ，

其中，所述λ =柵格點(diǎn)與距離最近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)距離/修正因子。其中，所述修正因子為
權(quán)利要求
1.一種復(fù)雜異型空間內(nèi)無(wú)線傳感定位方法，包括以下操作步驟當(dāng)待定位節(jié)點(diǎn)收到三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)時(shí)，將三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)最大通信范圍的交疊區(qū)域的外接矩形區(qū)域確定為定位區(qū)域；將所述定位區(qū)域劃分為若干個(gè)柵格；根據(jù)待定位節(jié)點(diǎn)與三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)中距離最近的一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離λ和跳數(shù)τ，建立評(píng)估測(cè)量結(jié)果可信度的概率模型；利用概率模型計(jì)算出待定位節(jié)點(diǎn)位于各個(gè)柵格的概率，并把概率最高的柵格形心的坐標(biāo)位置確待定位節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述概率模型是泊松分布模型Pτ，即
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述λ=柵格點(diǎn)與距離最近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)距離/修正因子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述修正因子為丨= Z^其中，(xi，yi)和(xj，yj)是距離最近的兩個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，τ」表示位于(xi，yi) 的錨節(jié)點(diǎn)和位于(xj，yj)的錨節(jié)點(diǎn)之間的跳數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述τ是待定位節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)到距離最近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的平均跳數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的方法，其中所述待定位節(jié)點(diǎn)是無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述鄰居節(jié)點(diǎn)是無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述異型空間是礦井井下空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由待定位節(jié)點(diǎn)或信標(biāo)節(jié)點(diǎn)或?qū)Ｓ糜诙ㄎ挥?jì)算的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行所述操作步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中利用待定位節(jié)點(diǎn)或鄰居節(jié)點(diǎn)收到的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包中ID、定位位置和跳數(shù)信息，確定距離λ和跳數(shù)τ。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)雜異型空間內(nèi)無(wú)線傳感定位方法，包括以下操作步驟當(dāng)待定位節(jié)點(diǎn)收到三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)時(shí)，將三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)最大通信范圍的交疊區(qū)域的外接矩形區(qū)域確定為定位區(qū)域；將所述定位區(qū)域劃分為若干個(gè)柵格；根據(jù)待定位節(jié)點(diǎn)與三個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)中距離最近的一個(gè)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的距離入和跳數(shù)τ，建立評(píng)估測(cè)量結(jié)果可信度的概率模型；利用概率模型計(jì)算出待定位節(jié)點(diǎn)位于各個(gè)柵格的概率，并把概率最高的柵格形心的坐標(biāo)位置確待定位節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置。其中所述λ＝柵格點(diǎn)與距離最近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)距離/修正因子，以及所述τ是待定位節(jié)點(diǎn)與其鄰居節(jié)點(diǎn)到距離最近的信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的平均跳數(shù)。相對(duì)傳統(tǒng)柵格定位等方法，本發(fā)明的上述方法有效提高了定位精度。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102238724SQ20101015518
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者白云飛 申請(qǐng)人:北京興科迪科技有限公司