[发明专利]在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位方法及系统

权利要求书

1.一种在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位方法，其特征在于，包括发射射频信号的目标节点、接收目标节点信号的多个无线传感节点及接收所述无线传感节点信息的上位机，所述多个无线传感节点构成无线传感网络，所述在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位方法包括如下步骤：

目标节点发射射频信号：目标节点按信号周期发射射频信号；

无线传感节点接收信号并上传上位机：在任意一个发射周期内，多个无线传感节点测量接收目标节点信号的强度值，并将包含该信号的强度值和无线传感节点编号、坐标信息的数据包发送到上位机；

判断目标节点的运动状态：所述上位机汇集所述多个无线传感节点发来的目标节点信号的强度值组成目标节点信号强度向量，并按时间顺序存储在上位机中，将当前信号强度向量与先前多次信号强度向量进行比较，若当前信号强度值较大的多个节点在先前多次信号强度值均偏差范围小于事先设定的阈值，则认为目标节点当前处于静止状态，否则，认为该目标节点当前处于移动状态；

进行目标节点的定位：对于静止状态的目标节点，所述上位机利用本信号周期收到的一个无线传感节点测量数据与上一信号周期收到的其它节点数据进行定位计算，然后再以本信号周期收到另一个节点测量数据与上一信号周期收到的其它节点数据进行定位计算，直到加入所有本信号周期收到无线传感节点数据，最终计算出多个定位坐标值，将这些定位坐标平均坐标值作为静止目标定位坐标值；对于移动状态的目标节点，所述上位机只利用任一周期内收到的所有无线传感节点测量数据进行一次定位计算完成对移动状态的目标节点的定位。

2.根据权利要求1所述在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位方法，其特征在于，在目标节点发射射频信号步骤中，还包括确定信号周期，即：为目标节点设定一个信号周期，该信号周期的取值大于所述无线传感节点数据到所述上位机最大传输时间。

3.根据权利要求1所述在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位方法，其特征在于，在无线传感节点接收信号并上传上位机步骤中，根据不同无线传感节点数据包的接收时间和间隔，将数据包按接收时间顺序依次划分成不同组。

4.根据权利要求1所述在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位方法，其特征在于，在无线传感节点接收信号并上传上位机步骤中，数据包通过远程传输媒介发送到上位机或发送到本地上位机。

5.根据权利要求4所述在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位方法，其特征在于，在无线传感节点接收信号并上传上位机步骤中，所述远程传输媒介包括以太网、GPRS网。

6.一种在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位系统，其特征在于，包括发射射频信号的目标节点、接收目标节点信号的多个无线传感节点及接收所述无线传感节点信息的上位机，所述目标节点包括发射射频信号的发射模块，所述无线传感节点包括接收目标节点射频信号的接收模块和向所述上位机发射射频信号的发射模块，所述上位机包括判断目标节点的运动状态的运动状态估计模块和进行目标节点定位的定位模块，所述多个无线传感节点构成无线传感网络，所述上位机汇集所述多个无线传感节点发来的目标节点信号的强度值组成目标节点信号强度向量，并按时间顺序存储在上位机中，所述运动状态估计模块将当前信号强度向量与先前多次信号强度向量进行比较，若当前信号强度值较大的多个节点在先前多次信号强度值均偏差范围小于事先设定的阈值，则认为目标节点当前处于静止状态，否则，认为该目标节点当前处于移动状态；所述定位模块对于静止状态的目标节点，利用本信号周期收到的一个无线传感节点测量数据与上一信号周期收到的其它节点数据进行定位计算，然后再以本信号周期收到另一个节点测量数据与上一信号周期收到的其它节点数据进行定位计算，直到加入所有本信号周期收到无线传感节点数据，最终计算出多个定位坐标值，将这些定位坐标平均坐标值作为静止目标定位坐标值；所述定位模块对于移动状态的目标节点，利用任一周期内收到的所有无线传感节点测量数据进行一次定位计算完成对移动状态的目标节点的定位。

7.根据权利要求6所述在线估计运动状态的无线传感器网络目标定位系统，其特征在于，所述上位机还包括确定目标节点发射射频信号周期的信号周期确定模块，所述信号周期确定模块为目标节点设定一个信号周期，该信号周期的取值大于所述无线传感节点数据到所述上位机最大传输时间。