[发明专利]一种基于APIT测试的无线传感器网络定位算法

摘要

本发明公开了一种基于APIT测试的无线传感器网络定位算法，通过建立Voronoi图计算出虚拟锚节点坐标，对重叠区域建立序列等级，缩小未知节点可能存在区域，将最终确定的区域质心作为节点的估计坐标；具体步骤：建立关于锚节点的Voronoi图；进行模拟三角形内点测试，降低Out‑To‑In和In‑To‑Out的发生概率；筛选合理三角形，通过网格扫描法确定重叠区域，对该区域进行空间划分，建立序列等级，计算各子区域的序列等级和未知节点的序列等级的相似度；将契合度最高的子区域质心作为未知节点的估计坐标。本发明在不增加任何硬件成本及通信开销的前提下，具有更高的定位覆概率及更小的定位误差和更稳定的定位结果。

主权项

1.一种基于APIT测试的无线传感器网络定位算法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤a，建立关于锚节点的Voronoi图；进行模拟三角形内点测试(APIT)，降低Out-To-In和In-To-Out的发生概率；/n步骤b，筛选合理三角形，通过网格扫描法确定重叠区域，对该区域进行空间划分，建立序列等级，计算各子区域的序列等级和未知节点的序列等级的相似度；/n步骤c，将契合度最高的子区域质心作为未知节点的估计坐标；/n所述步骤a的过程为：/n步骤a1，各锚节点通过Voronoi函数建立Voronoi图，遍历所有交点，除去限制范围外的交点坐标；/n步骤a2，剩余交点坐标若在锚节点的一跳范围内，则其位置信息作为虚拟锚节点坐标随锚节点广播；/n步骤a3，从未知节点一跳范围内的n个锚节点中任取3个组成三角形，比较未知节点M与三个锚节点的边长MA，MB，MC，选取其中较短的两条，其顶点组成三角形，选取的两条边分别为MA，MB，M向AB做垂线，垂足为H，比较MC和HC的长短，若MC＞HC则M在ΔABC外部，否则M在ΔABC内部；/n所述步骤b的过程为：/n步骤b1，有两种冗余三角形应剔除，第一种为同时存在两个小于30°角的三角形，设ΔABC三边分别为a，b，c，三个角分别为α，β，δ，则