一种Zigbee网络中的高精度节点定位方法

摘要

本发明公开了一种Zigbee网络中的高精度节点定位方法，首先有效的通过与参考节点之间的距离和信号强度之间的关系作为参考，通过多次信号强度RSSI值做均值来进行未知节点的位置信息；然后利用参考节点与未知节点之间信号传递的时间来估算未知节点至参考节点的距离，通过多次信号传递的时间均值得到未知节点的位置信息；最后赋予以上所得的两种位置信息不同的权重来进行未知节点位置距离的校准来获取高精度的准确定位信息。该高效的高精度方法适合用于无线网络通信的节点的位置定位与跟踪应用，如对车辆、监狱的服刑人员、井下人员等进行跟踪和高精度定位。

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，公式为其中n≥1；2)根据公式RSSI＝-(D+10εlog₁₀(d1))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_delay，连续计算m帧数据所得传输延时再求平均，公式为其中m≥1，为第k个传输时延；4)通过公式d2＝V(T_delay/2)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。