[发明专利]一种采用未知节点修正的差分DV_Distance节点定位方法

权利要求书

1.一种采用未知节点修正的差分DV_Distance节点定位方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：未知节点不同方向下修正系数的计算：计算网络中锚节点之间累积跳段距离和实际欧式距离的差分值，利用不同方向锚节点到目标锚节点的距离差分值间接计算获取不同方向下未知节点的修正系数；

步骤二：未知节点不同方向下修正系数的加权处理：根据未知节点不同方向下的修正系数的实际贡献度，计算未知节点不同方向修正系数的权重系数，加权处理得到未知节点最终的修正系数；

步骤三：利用未知节点的修正系数进行距离校正：利用未知节点最终的修正系数校正未知节点到目标锚节点的累积跳段距离，使其更接近于实际欧式距离；

步骤四：利用三边定位法或多边定位法估计节点的位置坐标：利用校正后未知节点到若干个目标锚节点的累积跳段距离列出距离方程组，通过最小二乘法计算未知节点的位置坐标；

所述步骤一中未知节点到目标锚节点不同方向修正系数的计算方法为：

步骤1：计算网络中锚节点之间单位距离下累积跳段距离和实际欧式距离的每跳差分值：

其中，d_k,i表示方向锚节点k和目标锚节点i之间的累积跳段距离；D_k,i为方向锚节点k和目标锚节点i之间的实际欧式距离；DV_k,i为单位距离下方向锚节点k和目标锚节点i之间每跳的距离差分值；h_k,i表示方向锚节点k到目标锚节点i的跳数；

步骤2：计算未知节点、方向锚节点和目标锚节点的角度参数angle：

其中，d_p,i表示未知节点p到目标锚节点i的累积跳段距离，d_p,k表示未知节点p到方向锚节点k的累积跳段距离；

步骤3：通过角度参数angle计算方向锚节点对应的修正系数

其中，表示方向锚节点k的修正系数，参数h_p,k表示未知节点p到方向锚节点k的跳数，h_p,i为未知节点p到目标瞄节点i的跳数；

步骤4：通过修正参数和每跳差分值计算不同方向下的距离修正系数

其中，表示根据锚节点k计算未知节点p到目标锚节点i的距离修正系数。

2.根据权利要求1所述的采用未知节点修正的差分DV_Distance节点定位方法，其特征在于，所述步骤二中未知节点不同方向下修正系数的加权处理的实施步骤为：

A：不同方向距离修正系数的权值计算：

其中，表示方向锚节点k对应的权重系数；

B：方向权值的归一化处理：

其中，表示归一化处理后的方向锚节点k所对应的权重系数；

C：未知节点距离修正系数的计算：

其中，C_p,i表示未知节点p到目标锚节点i最终的距离修正系数。

3.根据权利要求1所述的采用未知节点修正的差分DV_Distance节点定位方法，其特征在于，所述步骤三中利用未知节点的修正系数进行距离校正的实施步骤为：

其中，Cdist_p,i表示未知节点p到目标锚节点i的校正距离，C_p,i表示未知节点p到目标锚节点i最终的距离修正系数。

4.根据权利要求1所述的采用未知节点修正的差分DV_Distance节点定位方法，其特征在于，所述步骤四中利用三边定位法或多边定位法估计节点的位置坐标的步骤为：

S1：计算未知节点到每个锚节点的最小跳数及相应校正后的距离：

设锚节点的坐标为(x_i,y_i),i＝1,2,…,n，锚节点对应校正后的距离依次为D₁,D₂,…,D_n；未知节点的坐标为(x,y)，则有相应的距离方程组如下：

S2：利用三边定位法或多边定位法计算未知节点的位置：

将距离方程组转换为线性方程组AX＝B的形式进行求解，其中：

利用最小二乘法求出未知节点的坐标X为：

X＝(A^TA)^-1A^TB。