一种无线传感器网络非测距节点定位方法

摘要

本发明公开了一种无线传感器网络非测距节点定位方法，信标节点周期性的广播自身位置信息；未知节点在收到前三个信标节点位置信息后，停止接收数据包，储存三个点的坐标；未知节点向信标节点发送电磁波信号，信标节点接收到信号后再发确认信号返回，未知节点根据收到确认信号的次序；根据时间差，作为修正的权值，按修正后的计算式得出节点坐标；获得自身位置信息的未知节点将转为信标节点，开始周期性广播自身定位信息，直到全网节点都获知自身位置信息。本发明提出了一种在无线传感器网络中，基于到达时间差的修正加权质心节点定位算法，该算法能够避免时间同步的误差，并且简化定位机制，降低运算复杂度，有效的提高节点的定位精度。

主权项

一种无线传感器网络非测距节点定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 信标节点周期性的广播自身位置信息，包括ID号，自身位置坐标； 未知节点在收到前三个信标节点位置信息后，停止接收数据包，储存三个点的坐标； 未知节点向信标节点发送电磁波信号，信标节点接收到信号后再发确认信号返回，未知节点根据收到确认信号的次序，分别记录三个信标节点的接收到发送的时间差； 根据时间差，作为修正的权值，按修正后的计算式得出节点坐标； 获得自身位置信息的未知节点将转为信标节点，开始周期性广播自身定位信息，直到全网节点都获知自身位置信息； 假设信标节点01，02，03，与未知节点0的距离分布为d1，d2，d3，并且以信标节点为圆心，与未知节点距离为半径画圆，则未知节点落在三圆交叠的部分，设其交点分布为A，B，C，则 对于A，B，C三点的权值，可以考虑，当0与02，03距离较近时，A的权值应该较大，对于0与02，03距离的判定，通过TDOA可以得到，时间差作为信标节点的权值，即M2，M3，设定其为A的加权因子；如下式所示： 其中n为修正系数；即根据无线传感器网络的环境不同，系数n的影响力不同；针对特定的环境，n可以由小范围的测试得到合适的取值。