[发明专利]基于位置精确定位方法

摘要

本发明提供了一种基于位置精确定位的方法，信标节点向其邻居节点广播自身的位置信息分组时，位置信息分组为信标节点坐标、信标节点ID与计数器，通过信标节点ID与计数器得到网络中的所有节点到每个信标节点的最小跳数，再计算每个节点与信标节点之间的跳数与平均每跳的实际距离，并将每个节点乘以信标节点之间的跳数与平均每跳的实际距离，利用三边测量方法得到自己的位置。在满足接收到的信标节点的信息分组的信标节点ID在原来的历史参考节点列表内不存在，并且接收到的信标节点的信息分组的计数值小于原来的历史参考节点列表内信息分组的计数器的值时，节点才会记录该节点的信息分组并向其他节点转发，从而提高网络中节点的定位准确度。

主权项

一种基于位置精确定位方法，其特征在于：包括如下步骤：获取节点的跳数：节点i收集邻居节点的跳数，并利用公式（a）来计算未知节点到某个信标节点的跳数， S i = Σ j = rnds ( i ) h j + h i | rnds ( i ) | + 1 - K - - - ( a ) 其中rnds(i)为未知节点i的邻居节点集合，hi为节点i与信标节点之间的跳数，hj为邻居节点j与信标节点之间的跳数，K的为大于0小于1的调整系数；获取平均每跳距离：假设网络平均连通度nctds已知，使用公式（b）计算平均每跳的实际距离， H = r ( 1 + exp ( - n ctds ) - ∫ - 1 1 exp ( - n ctds π ( arccos t - t 1 - t 2 ) ) dt ) - - - ( b ) 其中r表示节点的通信半径，nctds表示网络平均连通度或网络中节点的平均邻居节点数，t表示信标节点到未知节点的传播时间；广播信标节点的位置信息分组：信标节点向其邻居节点广播自身的位置信息分组，所述位置信息分组包括信标节点坐标、信标节点ID、计数器及生存时间，并设定所述计数器的初始值与精度加权值的初始值；获取网络中所有节点能够到每一个信标节点的最小跳数：接收到信标节点的位置信息分组的节点后，通过计数器与信标节点ID判断是否继续广播信标节点的信息分组，以及获得未知节点与邻居节点的最小跳数，并记录下网络中所有节点能够到每一个信标节点的最小跳数；获取未知节点的坐标：一个未知节点收到了平均每跳的实际距离和三个以上信标节点的跳数，利用公式si×H来计算未知节点到信标节点之间的距离；获取未知节点精确位置：假设未知节点坐标为(x,y)，获得的信标节点的坐标为(x1,y1),(x2,y2),...,(xn,yn)和对应的到信标节点的距离为d1，,d2,…,dn,…,di=Si×H，根据二维平面距离公式可以得到公式（c）与（d）： ( x - x 1 ) 2 + ( y - y 1 ) 2 = d 1 ( x - x 2 ) 2 + ( y - y 2 ) 2 = d 2 . . . ( x - x n ) 2 + ( y - y n ) 2 = d n - - - ( c ) 令 f ( x , y ) = ( x - x n ) 2 + ( y - y n ) 2 - - - ( d ) 通过公式（c）与（d）计算未知节点的位置；判断信标节点的估计位置坐标：判断信标节点的估计位置坐标是否满足要求，是则保存并停止计算，否则丢弃，然后判断是否满足停止计算的条件，若满足则停止计算，若不满足则进入下一循环的求精计算。