[发明专利]一种基于可信邻居距离的无线传感网节点定位校准方法

摘要

本发明公开一种基于可信邻居距离的无线传感网节点定位校准方法。它包括确定网络中所有节点连通性的步骤，获得每一个未知节点到各个锚节点距离的步骤，估计每一个未知节点初始位置坐标的步骤以及对有邻居锚节点的未知节点进行位置校准的步骤。本发明通过利用连通性差异对未知节点到邻居锚节点的距离进行优化估计，得到未知节点初始位置之后，利用可信邻居距离对未知节点初始估计位置进行校准，有效地提高了定位精度；且本发明没有增加额外的硬件设备和节点之间交换信息，所以没有增加通信开销，能耗较少。

主权项

一种基于可信邻居距离的无线传感网节点定位校准方法，其特征在于，包括下列步骤： 步骤1，确定网络中所有节点的连通性：网络中的每个锚节点向邻居节点广播包含自身位置和跳数值初始化为1的信息。邻居节点记录下锚节点位置和跳数值，并将跳数值加1继续向外扩散，直至网络中的所有节点都记录下每个锚节点的位置信息和相应的跳数，而包含节点到各个锚节点最小跳数的数组就是该节点的连通性。此外，未知节点不仅保存自身也保存其邻居锚节点的连通性； 步骤2，获得每一个未知节点到所有锚节点的距离：任意两锚节点之间的距离除以其对应的跳数获得该两锚节点间平均每一跳的距离，称为锚节点的平均跳距，每个锚节点向全网广播自身平均跳距，未知节点接收最近锚节点的平均跳距作为自身平均跳距；未知节点的连通性与各个邻居锚节点的连通性差值，称为两节点的连通性差异，包含未知节点与所有邻居锚节点连通性差值的矩阵称为未知节点的连通性差异矩阵；延续了DV‑hop定位方法中距离计算方式，只是在计算未知节点到邻居锚节点的距离时，将邻居锚节点与未知节点的连通性差异与未知节点连通性差异矩阵中的最大值的比值作为此邻居锚节点的权值，与通信半径的乘积得到邻居锚节点到未知节点的距离。 步骤3，计算每一个未知节点的初始位置坐标：采用极大似然估计法对未知节点进行位置坐标估算。 步骤4，计算每一个未知节点的校准位置坐标：未知节点有邻居锚节点，以未知节点到最近锚节点的距离为可信邻居距离，未知节点估计位置与最近锚节点的连线为移动方向，将未知节点估计位置移动到距离最近锚节点为可信邻居距离的位置，得到未知节点校准位置；未知节点没有邻居锚节点，忽略步骤4。