[发明专利]基于二阶泰勒近似的传感器节点定位方法

权利要求书

1.基于二阶泰勒近似的传感器节点定位方法，其特征是，具体包括步骤如下：

步骤1、采用均匀随机分布的方式部署传感器网络中的未知位置节点，并在相应的位置部署已知位置节点，由此构建传感器网络；

步骤2、基于步骤1中构建的传感器网络的节点分布，利用节点间的连通性测得节点间的距离，并收集每个节点的邻居节点的信息；

步骤3、基于步骤1中构建的传感器网络，以及步骤2所得到的节点间的距离和每个节点的邻居节点的信息，以节点距离误差的加权和为目标函数，将高度非线性非凸的目标函数归结为无约束的优化问题来求解；即未知位置节点定位问题可以归结为如下的无约束优化问题：

其中，

式中，x表示未知位置节点的位置坐标，N表示未知位置节点的个数，表示与第i个未知位置节点相连通的所有未知位置节点集合，表示与第i个未知位置节点相连通的所有已知位置节点集合，x_i表示第i个未知位置节点的位置，x_j表示第j个未知位置节点的位置，a_k表示第k个已知位置节点的位置，d_ij表示第i个未知位置节点和第j个未知位置节点的距离，d_ik表示第i个未知位置节点和第k个已知位置节点的距离；

步骤4、采用两步法对步骤3的优化问题进行求解，其具体步骤如下：

步骤4.1，对待求未知位置节点进行初步定位，即：

当待求未知位置节点最大测距范围内有3个以上已知位置节点时，则选取距其最近的3个已知位置节点，并采用三点定位法对该未知位置节点进行定位，得到待求未知位置节点的位置；

当待求未知位置节点最大测距范围内只有1～2个已知位置节点时，则将距其最近的已知位置节点的位置作为该待求未知位置节点的位置；

当待求未知位置节点最大测距范围内没有已知位置节点时，则把区域中心的位置作为该待求未知位置节点的位置；

步骤4.2，将步骤4.1所得到的待求未知位置节点的位置作为初始值，结合二阶泰勒近似给出的修正海森矩阵，采用修正牛顿法对优化问题进行求解。

2.根据权利要求1所述的基于二阶泰勒近似的传感器节点定位方法，其特征是，步骤1中，已知位置节点的部署位置要能够让未知位置节点采用三点定位的方法进行初步定位。

3.根据权利要求1所述的基于二阶泰勒近似的传感器节点定位方法，其特征是，步骤2中，采用RSS测距方法测得节点间的距离。

4.根据权利要求1或3所述的基于二阶泰勒近似的传感器节点定位方法，其特征是，步骤2中，每个节点的邻居节点是指与该节点直接相连的节点。