主权项 |
1.一种Zigbee网络中的高精度节点定位方法,其特征在于,包括以下步骤:1)根据节点接收到参考节点帧数据来计算信号强度RSSI,连续计算n帧数据所得RSSI再求平均,公式为<img file="FDA00003385921500014.GIF" wi="543" he="64" />其中n≥1;2)根据公式<img file="FDA00003385921500015.GIF" wi="567" he="77" />计算出节点至参考节点的距离d1,其中D为本节点至参考节点为1米距离时接收信号强度,ε为信号路径损耗因子,即传播指数;3)根据节点发送消息给参考节点再收到参考节点反馈的应答消息,计算出消息在空中的传输时延T<sub>delay</sub>,连续计算m帧数据所得传输延时再求平均,公式为<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><mover><msub><mi>T</mi><mi>delay</mi></msub><mo>‾</mo></mover><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><msubsup><mi>Σ</mi><mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mi>m</mi></msubsup><msub><mi>T</mi><mi>delay k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>m</mi><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>其中m≥1,<img file="FDA00003385921500016.GIF" wi="177" he="94" />为第k个传输时延;4)通过公式<img file="FDA00003385921500012.GIF" wi="461" he="88" />来估算另一种节点至参考节点的距离d2,其中V为电磁波在空中的传播速率;5)对步骤2)和步骤4)两种方法估算出的距离进行差值比较,根据差值的大小来计算权重,进而对估算出的距离进行校准,校准公式为<maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><mi>d</mi><mo>=</mo><mi>d</mi><mn>1</mn><mo>×</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mfrac><mfrac><mrow><mi>min</mi><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>d</mi><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></mfrac><mrow><mi>max</mi><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>d</mi><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>d</mi><mn>2</mn><mo>×</mo><mrow><mo>(</mo><mfrac><mfrac><mrow><mi>min</mi><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>d</mi><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></mfrac><mrow><mi>max</mi><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>d</mi><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>6)同时计算四个参考节点至节点的距离d,由于四个参考节点的三维坐标已知,计算出该节点的位置坐标信息。 |