[发明专利]一种利用多移动锚节点对无线传感器网络节点定位的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种无线传感器网络节点的定位方法，更具体的说，尤其涉及一种利用多移动锚节点对无线传感器网络节点定位的方法。 

背景技术

由大量微型传感器节点通过无线电通信形成的多跳、自组织的无线传感器网络系统，具有低功耗、低成本等优点，应用领域极为广泛，如健康医疗、环境监控、战场救援等。在无线传感器网络的绝大多数应用中，位置信息不仅是被监测信息的重要组成部分，而且还是辅助实现网络拓扑控制、路由、节点部署等其他网络服务的重要手段。因此，实现传感器节点的位置估算是无线传感器网络的一个关键技术。

虽然通过手工部署或者为节点安装GPS设施可以实现节点的定位，但是由于传感器节点的计算、存储和能量供应能力有限，所以这两种方法不适用于大规模部署的传感器网络定位，因此，需要提出专门的、适用性更强的定位方法。传感器节点的定位方法可分为基于锚节点和无需锚节点的两类，所谓锚节点即已知自身位置的传感器节点，其成本要比普通传感器节点高，为降低定位成本，移动锚节点辅助的无线传感器网络节点定位技术成为一种可行的替代方案。在这种替代方案中，如果仅使用一个移动锚节点，容易使得其所广播的信标信息产生共线问题，导致定位精度很低。针对此问题，本发明设计了一种使用多个移动锚节点协作的无线传感器网络节点定位方法。 

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种利用多移动锚节点对无线传感器网络节点定位的方法。

本发明的利用多移动锚节点对无线传感器网络节点定位的方法，其特别之处在于，包括以下步骤：a).布设移动锚节点，在待定位的平面无线传感器网络中布设3个可自由移动的锚节点，每个移动锚节点通过GPS可获取自身的位置坐标；b).锚节点的移动，设移动锚节点的通讯半径为R，平面无线传感器网络的宽度为W、高度为H；3个移动锚节点组成边长为R的正三角形沿无线传感器网络的宽度方向来回移动扫描，以便对网络中的所有传感器节点进行定位，且相邻两扫描路径之间的距离为                                               /；3个移动锚节点在移动的过程中，由当前的正三角形状态变换为下一个正三角形状态的过程中，移动锚节点沿最短的路径移动；c).时钟同步，3个移动锚节点通过校时，使它们具有同步的时钟信号；d).广播定位信息，设3个移动锚节点分别用、、进行表示，并按照1、2、3的形式进行编号；3个移动锚节点沿扫描路径移动的过程中，当3个移动锚节点组成正三角形时，向周围广播定位用的信标信息；所广播的信标信息包括移动锚节点的编号、锚节点的坐标、广播信息的时刻、信号强度；e).信息的接收和筛选，传感器节点接收移动锚节点发送的信标信息，并根据信标信息中广播信息的时刻筛选出可对传感器节点定位的信标信息；f).节点位置的估算，传感器节点根据步骤e)中筛选出的信标信息，利用3个移动锚节点同一时刻发送的信标信息中信号强度的大小，将传感器节点的位置缩小至位于3个移动锚节点所组成正三角形中的特定三角形内，特定三角形的质心即为传感器节点的估算位置。