基于区域划分和坐标贴边的无线传感网络半自动节点定位方法

摘要

一种基于区域划分和坐标贴边的半自动节点定位方法，包括以下步骤：1)参数配置：根据网络的总拓扑图，对目标网络进行矩形区域划分，以及确定每一个信标节点所处区域，并设定区域节点密度ρ、节点通信半径r、修正因子m、贴边门限值k以及信标节点坐标；计算网络平均每跳距离；2)定位过程：(2.1)计算未知节点与信标节点的最小跳数；(2.2)计算未知节点与信标节点的跳数距离；(2.3)计算未知节点坐标初值；(2.4)坐标贴边；贴边完成后获得节点坐标校正值作为未知节点的最终位置坐标。本发明定位精度高、能够适用实际定位环境、实用性强。

主权项

一种基于区域划分和坐标贴边的无线传感网络半自动节点定位方法，其特征在于：所述半自动节点定位方法包括以下步骤：1)、参数配置：根据网络的总拓扑图，对目标网络进行矩形区域划分，以及确定每一个信标节点所处区域，划分后的区域坐标参数为(x1，y1)-(x2，y2)，其中(x1，y1)是区域左上顶点坐标，(x2，y2)是区域右下顶点坐标；并设定区域节点密度ρ、节点通信半径r、修正因子m、贴边门限值k以及信标节点坐标；修正因子m的取值范围是(0，5]，信标节点为参考点，其坐标为已知量；根据区域节点密度ρ、节点通信半径r、修正因子m，计算网络平均每跳距离，具体有： ASPH = 2 m ρ - 1 r , ρ > i r mr , ρ ≤ l r - - - ( 6 ) 其中，ASPH是网络平均每跳距离；2)、定位过程，具体有：(2.1)计算未知节点与信标节点的最小跳数；(2.2)计算未知节点与信标节点的跳数距离：未知节点收到与信标节点的跳数信息后，利用下式计算到这些信标节点的几何距离：di＝ASPH×hopidi是节点到信标节点i的距离，hopi为节点到信标节点i的跳数；(2.3)计算未知节点坐标初值：当一个未知节点获得与3个或更多信标节点间的跳距之后，使用三边测量法计算自身位置，获得其位置坐标的初始值(2.4)坐标贴边：根据未知节点自身坐标初值、所处区域的坐标、贴边门限值k，执行坐标贴边过程：如果该坐标到区域的上下左右4个边缘的距离均大于k，则就使用该坐标作为未知节点的实际坐标；如果该坐标的X值到区域的左边缘或右边缘的距离小于等于k，则使用距其最近的竖边缘的X坐标作为未知节点的X坐标；如果该坐标Y值到区域的上边缘或下边缘的距离小于等于k，则使用距其最近的横边缘的Y坐标作为未知节点Y坐标；如果该坐标位于区域之外，则使用距其最近的竖边缘的X坐标作为未知节点X坐标，使用距其最近的横边缘的Y坐标作为未知节点Y坐标；贴边完成后获得节点坐标校正值作为未知节点的最终位置坐标。