[发明专利]一种利用电磁波对称传播特性的无线传感网络定位方法

权利要求书

1.一种利用电磁波对称传播特性的无线传感网络定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：初始化网络，确定无线传感网络定位区域、锚节点坐标及随机分布在该定位区域内的待测节点；

步骤二：通过接收锚节点周期性向周围广播的信息，测出锚节点的RSSI值，记录接收到的锚节点值r及其位置参数(x，y)；

步骤三：找出至少一组对称锚节点；

找出锚节点的方法是：将测得的所有锚节点按RSSI值进行配对，找出RSSI值相等的两个锚节点，配成对称锚节点；

对称锚节点通过以下方法来确定：

若存在r₁＝r₂，则r₁、r₂对应的锚节点A、B为一组对称锚节点；

若存在r₃＝r₄，则r₃、r₄对应的锚节点C、D为一组对称锚节点；

…………

若存在r_m＝r_n，则r_m、r_n对应的锚节点M、N为一组对称锚节点；

r₁、r₂、r₃、……r_n为锚节点的RSSI值；

步骤四：当只有一组对称锚点时，待测节点位于对称锚节点的垂直平分线上；当有两组对称锚节点时，则待测节点的位置是两组对称锚节点的垂直平分线的交点；当测出的对称锚节点有至少三组时，用质心算法计算出多条垂直平分线的交点的质心，此质心位置即为待测节点的坐标；

步骤五：输出待测节点的定位结果。

2.根据权利要求1所述的一种利用电磁波对称传播特性的无线传感网络定位方法，其特征在于，所述一组对称锚节点的垂直平分线通过以下公式来计算：

式中x₁、y₁，x₂、y₂为一组对称锚节点A(x₁，y₁)、B(x₂，y₂)的坐标。

3.根据权利要求1所述的一种利用电磁波对称传播特性的无线传感网络定位方法，其特征在于：所述两组对称锚节点的垂直平分线的交点通过以下公式来计算：

式中a₁、b₁，a₂、b₂为两组锚节点所形成的两条垂直平分线Y1＝a₁x+b₁，Y2＝a₂x+b₂的系数。

4.根据权利要求1所述的一种利用电磁波对称传播特性的无线传感网络定位方法，其特征在于，所述至少三条垂直平分线的交点的质心坐标通过以下公式来计算：

式中x₁、x₂、x₃……x_n，y₁、y₂、y₃、y₄…y_n为至少三组对称锚节点形成的垂直平分线的交点P的坐标值。

5.根据权利要求1至4所述的任意一种利用电磁波对称传播特性的无线传感网络定位方法，其特征在于：述利用RSSI值不同的对称锚节点形成的多条直线交点计算质心时，根据其RSSI值确定各交点的权重，进而计算出加权质心的坐标。

6.根据权利要求5所述的一种利用电磁波对称传播特性的无线传感网络定位方法，其特征在于：

所述待测节点的加权质心的坐标通过以下公式来计算：

式中w₁、w₂、w₃……w_n为各交点的权重，其大小判定以RSSI值为依据，若r₁>r₂>r₃>……>r_n，则其权重w₁>w₂>w₃>……>w_n。