[发明专利]水下传感器网络定位方法

权利要求书

1.水下传感器网络定位方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

（1）参考节点和升级参考节点周期性广播发送包含自身位置的信标信息；

（2）普通节点接收参考节点和升级参考节点发送的信标信息，记普通节点接收到发送信标信息的一跳参考节点个数为m，普通节点接收到发送信标信息的一跳升级参考节点个数为k；

（3）对任一普通节点，当m≥4时，根据四边测量法或极大似然估计法计算该普通节点的坐标、定位误差δ和信任值η；若信任值η大于阈值K，则该普通节点定位成功，成为升级参考节点，否则定位失败；

（4）对任一普通节点，当0＜m＜4，且m+k≥4时，根据四边测量法或极大似然估计法计算该普通节点的坐标、定位误差δ和信任值η；若信任值η大于阈值K，则该普通节点定位成功，成为升级参考节点，否则定位失败；

（5）对任一普通节点，当m=3且k=0时，该普通节点发送定位请求信息R₁，若该节点存在一跳位置已知的普通节点，接收到此定位请求信息R₁的两跳参考节点和一跳位置已知的普通节点反馈包含自身位置的信息给该普通节点，根据三维欧氏距离估计计算该普通节点到两跳参考节点的欧氏距离，根据四边测量法计算该普通节点的位置；

（6）对任一普通节点，当m=3且k=0，且该普通节点不存在一跳位置已知的普通节点时，或者当m+k≤3且m≥1时，记该普通节点的两跳参考节点数目为n，若n≥4-(m+k)，该普通节点发送定位请求信息R₂，根据DV-Hop算法估计该普通节点到两跳参考节点的距离，根据四边测量法计算该普通节点的位置；

其中，一跳参考节点为该普通节点一跳范围内的参考节点，两跳参考节点为该普通节点一跳参考节点的邻居参考节点，一跳升级参考节点为该普通节点一跳范围内成功定位的普通节点，一跳位置已知的普通节点为该普通节点一跳范围内位置已求出但信任值小于阈值K的普通节点。

2.根据权利要求1所述的水下传感器网络定位方法，其特征在于：所述步骤（4）中，选取c₁值最大的(4-m)个一跳升级参考节点参与普通节点位置的计算，c₁值的计算公式为：

c1=αEresidualEinitial+βη+γ1dmeasurement]]>

其中E_residual为该升级参考节点的剩余能量，E_initial为该升级参考节点的初始能量，d_measurement为该普通节点与该一跳升级参考节点的测量距离，α、β和γ为加权值，α≥0、β≥0、γ≥0且满足α+β+γ=1。

3.根据权利要求1所述的水下传感器网络定位方法，其特征在于：所述步骤（5）具体包括如下步骤：

（5-1）普通节点发送定位请求信息R₁，三个一跳参考节点将该定位请求信息R₁传递给所有两跳参考节点，接收到此定位请求信息R₁的两跳参考节点和一跳位置已知的普通节点反馈包含自身位置的信息给该普通节点；

（5-2）根据三个一跳参考节点确定该普通节点的两种可能位置，利用两跳参考节点与该普通节点不能直接通信的特性以及一跳位置已知的普通节点确定该普通节点的位置唯一性；

（5-3）选择一个两跳参考节点，计算该普通节点到该两跳节点的欧氏距离，利用三个一跳参考节点、选定的一个两跳参考节点以及这四个参考节点与该普通节点之间的距离，根据四边测量法计算该普通节点的坐标、定位误差δ和信任值η；若信任值η大于阈值K，则该普通节点定位成功，成为升级参考节点，否则定位失败。