[发明专利]一种锚节点布设方法及装置

说明书

本发明实施例提供了一种锚节点布设方法及装置，涉及无线定位技术领域，可以提高定位精度，本发明实施例的技术方案包括：按照预设的搜索间隔，在待定位区域内划分多个网格区域，并获得每个网格区域的网格中心点坐标。然后基于网格中心点坐标和预设的锚节点数量，确定搜索代价函数，其中，搜索代价函数为最小化各网格中心点的定位误差极限。再根据搜索代价函数，利用基于分解的多目标进化算法MOEA/D，确定锚节点坐标。

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，特别是涉及一种锚节点布设方法及装置。

背景技术

随着万物互联时代的到来，无线传感器网络作为主要的数据来源之一，其采集的数据有效性、可靠性对万物互联具有重要意义。对于某个物体进行定位时，一般需要利用多个无线传感器采集的数据，这就需要在待定位区域内，各个位置都存在于多个无线传感器的通信范围。而且每个位置与无线传感器之间的距离，影响该位置的定位精度。

误差均界方法为在每种锚节点布设方案下，计算区域内各采样点的定位误差极限，然后计算各定位误差极限的均值，然后对比各锚节点布设方案对应的定位误差极限均值，选择均值最小的布设方案。

然而这种采用区域内定位误差极限的均值作为锚节点布设评价因素的方法，无法反映出整个区域内定位误差极限的分布情况，即在选择的布设方案下，虽然各采样点的定位误差极限的均值较小，但可能存在部分采样点定位误差极限较大的情况，定位误差极限越大，该采样点的定位精度较低。

可见，利用误差均界方法确定的锚节点布设方案，可能造成在确定的锚节点位置布设无线传感器后，进行定位时部分区域的定位精度较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种锚节点布设方法及装置，以提高定位精度。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种锚节点布设方法，所述方法包括：

按照预设的搜索间隔，在待定位区域内划分多个网格区域，并获得每个网格区域的网格中心点坐标；

基于所述网格中心点坐标和预设的锚节点数量，确定搜索代价函数，所述搜索代价函数为最小化各网格中心点的定位误差极限；

根据所述搜索代价函数，利用基于分解的多目标进化算法MOEA/D，确定锚节点坐标。

可选的，所述搜索代价函数为：

min C(R)＝[C₁(R，H₁)C₂(R，H₂)…C_k(R，H_k)]^T

其中，min表示最小化，C为各网格中心点的定位误差极限，R＝[R₁R₂…R_n]，n为所述预设的锚节点数量，R_n为锚节点n的坐标，H＝[H₁H₂…H_k]，k为所述待定位区域内网格区域的数量，H_j为网格中心点j的坐标，C_j为网格中心点j的定位误差极限，j＝1，2，...，k。

可选的，网格中心点的定位误差极限为：

其中，C_j为网格中心点j的定位误差极限，j＝1，2，...，k，k为所述待定位区域内的网格中心点数量，G_j为网格中心点j的定位方程组的雅可比矩阵，W为权重系数矩阵，trace(·)为求矩阵的迹，为G_j的转置矩阵，当应用在2维定位时，当应用在3维定位时，T_j为与网格中心点j之间的距离小于预设通信范围的锚节点数量。