[发明专利]无线传感器网络自组织节点选择方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络自组织节点选择方法，其特征在于，包括：

步骤1、在当前采样时刻，将工作节点集合划分为第一节点集合和第二节点集合，其中，所述工作节点集合由当前采样时刻的工作节点组成，所述第一节点集合由工作节点集合中定位性能好的工作节点组成，所述第二节点集合由工作节点集合中第一节点集合以外的工作节点组成；

步骤2、根据所述第二节点集合中各工作节点关于所述第一节点集合的差分收益确定工作门限；其中，节点i关于节点组合N_a的差分收益dB(i|N_a)为：dB(i|N_a)＝B(i∪N_a)-B(N_a)，式中，B(i∪N_a)为节点i与节点组合N_a形成新的节点组合后的组合收益，B(N_a)为节点组合N_a的组合收益；

步骤3、所述工作节点集合中的各工作节点广播跟踪任务信息，所述跟踪任务信息包括工作节点的位置信息、预测目标状态向量、滤波器的协方差预测矩阵和所述工作门限；

步骤4、空闲节点接收所述跟踪任务信息后，根据自身的位置信息和所述跟踪任务信息判断是否能在下一采样时刻加入第一节点集合，是则广播加入决定，否则继续保持空闲状态；

所述步骤3包括：

步骤31、所述工作节点集合中每个工作节点计算其与目标预测位置之间的预测距离；

步骤32、根据所述工作门限确定门限距离；

步骤33、根据所述预测距离和门限距离，所述工作节点集合中的每个工作节点计算最远距离；

步骤34、所述工作节点集合中的每个工作节点以所述最远距离为广播半径广播跟踪任务信息，所述跟踪任务信息包括工作节点的位置信息、预测目标状态向量、滤波器的协方差预测矩阵和所述工作门限。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络自组织节点选择方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤11、在当前采样时刻，所述工作节点集合中的各工作节点测量目标；

步骤12、各工作节点融合各自的测量结果，更新当前采样时刻的目标状态向量和协方差矩阵；

步骤13、根据所述当前采样时刻的目标状态向量和协方差矩阵，各工作节点预测下一采样时刻的预测目标状态向量和滤波器的协方差预测矩阵；

步骤14、判断所述工作节点集合中工作节点的实际个数是否小于预先设定的理想个数，是则执行步骤15，否则执行步骤16；

步骤15、根据组合收益，选择定位性能好的M-1个工作节点形成第一节点集合，未被选中的工作节点形成第二节点集合，其中M为工作节点集合中工作节点的实际个数，执行步骤2；

步骤16、根据组合收益，选择定位性能好的N-1个工作节点形成第一节点集合，未被选中的工作节点形成第二节点集合，其中N为预先设定的理想个数，执行步骤2。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络自组织节点选择方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤21、计算第二节点集合中的工作节点关于第一节点集合的差分收益；

步骤22、选择最大的差分收益作为工作门限。

4.根据权利要求1所述的无线传感器网络自组织节点选择方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤41、空闲节点接收所述工作节点集合中每个工作节点广播的跟踪任务信息；

步骤42、根据所述跟踪任务信息和空闲节点自身的位置信息，计算空闲节点关于第一节点集合的差分收益；

步骤43、判断空闲节点关于第一节点集合的差分收益是否大于所述工作门限，是则执行步骤44，否则执行步骤45；

步骤44、空闲节点广播加入第一节点集合的决定，结束；

步骤45、空闲节点在下一采样时刻继续保持空闲。

5.根据权利要求1所述的无线传感器网络自组织节点选择方法，其特征在于，所述步骤4之后还包括：如果第二节点集合中的工作节点在设定时间内没有收到空闲节点广播的加入决定，则第二节点集合中差分收益为工作门限的工作节点自行决定在下一采样时刻加入第一节点集合。