[发明专利]基于无线传感器网络的无锚点战场伤员定位方法

权利要求书

1.基于无线传感器网络的无锚点战场伤员定位方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)战场上的士兵和救护人员均随身携带传感器，将各节点分别标记唯一的ID，并以自组织方式组成无线传感器网络；

2)节点之间实时发送自身数据信息和接收邻居节点的RSSI数据；

3)救护人员节点终端接收士兵节点RSSI数据，并判断和汇总接收信号的存在信息，生成无线传感器网络节点连通关系图；

4)救护人员节点汇总网络节点RSSI数据，计算各节点的相对坐标；

5)当有伤员呼救时，救护人员根据其ID确定无线传感器网络中伤员的位置，并予以施救。

2.如权利要求1所述的基于无线传感器网络的无锚点战场伤员定位方法，其特征在于：步骤4)中，计算各节点之间的距离，然后计算各节点的相对坐标的具体步骤如下：

41)将各士兵节点所围图形的质心平移到坐标原点；

42)计算任意两个节点之间的测量距离d′_ij与节点两跳内最短路径距离u_ij，得到最短路径矩阵U；

43)将最短路径矩阵U中各元素u_ij平方得到矩阵U²；

44)将矩阵U²双中心化得矩阵B；

45)奇异值分解矩阵B，得到相对坐标矩阵X；

46)提取最大的两个特征值所对应的特征向量，该特征向量所构成的矩阵即为士兵节点的二维相对坐标矩阵X₂。

3.如权利要求2所述的基于无线传感器网络的无锚点战场伤员定位方法，其特征在于：步骤42)中，通过下式计算每一节点对的两个节点之间的测量距离：

dij′=d010PT-Pr(d)-PL(d0)+Xσ10η;]]>

其中P_r(d)单位为dBm，表示距离发射点d处士兵节点接收到数据信号强度；P_t表示该士兵节点发射信息的功率；PL(d₀)表示士兵节点收到在参考距离d₀处发送数据信号的强度；η表示路径衰减因子；X_σ表示均值为0，方差为σ²的高斯随机变量。

4.如权利要求3所述的基于无线传感器网络的无锚点战场伤员定位方法，其特征在于：步骤42)中，通过下式计算节点两跳内最短路径距离u_ij：

u_ij＝min(d′_ik+d′_kj)

u_ij表示节点i、j之间的最小路径距离。d′_ik表示i、k之间的测量距离；d′_kj表示k、j之间的测量距离。

5.如权利要求4所述的基于无线传感器网络的无锚点战场伤员定位方法，其特征在于：步骤44)中采用如下方法将矩阵U²双中心化得B，令J＝E-1/nI，E为单位矩阵，I为1矩阵，在最小二乘法原则下，通过下式获得矩阵B：

-12JU2J=12J(2B)J=XpXpT=B.]]>