[发明专利]基于球体的三维节点定位方法和系统

权利要求书

1.一种基于球体的三维节点定位方法，其特征在于，所述方法包括：

锚节点在移动过程中周期性地广播信标消息；所述信标消息包括所述锚节点的编号、所述锚节点发送所述信标消息的时刻和所述锚节点在所述时刻的空间位置信息；

未知节点接收所述信标消息，并根据自身存储的信标消息链表检查是否收到过所述锚节点发送的信标消息，如果是，则所述未知节点在所述信标消息链表中查找到与所述锚节点对应的信标消息项，检查所述信标消息项是否过期，如果过期，则所述未知节点更新所述信标消息项中的位置信息，设置所述信标消息项中的信标点标识位为1；

所述未知节点将信标点标识位为1的信标消息项作为信标点，并从所有信标点中选择出任意四个有效信标点，根据四个有效信标点的位置信息计算出本节点的位置信息。

2.如权利要求1所述的基于球体的三维节点定位方法，其特征在于，所述根据自身存储的信标消息链表检查是否收到过所述锚节点发送的信标消息的步骤具体为：所述未知节点从所述信标消息中提取出所述锚节点的编号，检查所述锚节点的编号是否存在于所述信标消息链表中。

3.如权利要求2所述的基于球体的三维节点定位方法，其特征在于，所述检查所述信标消息项是否过期的步骤具体为：所述未知节点检查接收所述信标消息的时刻与所述锚节点发送所述信标消息的时刻的差值是否大于所述信标消息项预先设置的生存周期，如果是，则所述信标消息项过期。

4.如权利要求3所述的基于球体的三维节点定位方法，其特征在于，所述未知节点更新所述信标消息项中的位置信息的步骤具体为：所述未知节点用所述信标消息中的位置信息替换所述信标消息项中当前的位置信息。

5.如权利要求1所述的基于球体的三维节点定位方法，其特征在于，所述任意四个有效信标点具体为任意四个不共面，且其中任意三个不共线的信标点。

6.如权利要求1所述的基于球体的三维节点定位方法，其特征在于，所述根据四个有效信标点的位置信息计算出本节点的位置信息的步骤是通过克莱姆法则或最小二乘法来实现的。

7.一种基于球体的三维节点定位系统，其特征在于，所述系统包括锚节点设备和未知节点设备；所述锚节点设备包括发送模块；所述未知节点设备包括接收模块、存储模块、第一检查模块、查找模块、第二检查模块、更新设置模块、选择计算模块；

所述发送模块用于向所述接收模块周期性地发送信标消息；所述信标消息包括所述锚节点设备的编号、发送所述信标消息的时刻和所述锚节点设备在所述时刻的空间位置信息；

所述接收模块用于接收所述发送模块发送的信标消息，并将所述信标消息发送给所述第一检查模块；

所述存储模块用于存储信标消息链表；

所述第一检查模块用于根据所述存储模块存储的信标消息链表，检查是否收到过所述发送模块发送的信标消息，并将检查结果发送给所述查找模块；

所述查找模块用于接收到所述第一检查模块收到过所述发送模块发送的信标消息的检查结果后，在所述存储模块存储的信标消息链表中查找到与所述信标消息对应的信标消息项，并将所述信标消息项发送给所述第二检查模块；

所述第二检查模块用于根据预先设置的信标消息项生存周期检查接收到的信标消息项是否过期，并将检查结果发送给所述更新设置模块；

所述更新设置模块用于接收所述第二检查模块发送的信标消息项过期的检查结果后，更新所述存储模块存储的信标消息链表中信标消息项的位置信息，并设置所述信标消息项中的信标点标识位为1；

所述选择计算模块用于从所述存储模块存储的信标消息链表中选择出任意四个信标点标识位为1的信标消息项作为有效信标点，并根据四个有效信标点的位置信息计算出所述未知节点设备的位置信息。