[发明专利]一种基于移动信标的分布式水下网络定位方法

摘要

本发明公开了一种基于移动信标的分布式水下网络定位方法，属于水下无线传感器网络技术领域。1)AUV逐层移动，每隔相同时间广播发送信标信号，未知节点根据收到AUV发射信号的顺序，对其信号进行编码。2)未知节点收到的相邻路径上的信号覆盖范围的几何模型相交产生最内相交体，估计最内相交体的质心作为自身位置。本发明是一种三维分布式的定位方法，通过计算最内相交体的质心，来确定未知节点的位置。实验证明本发明有较高的节点定位准确率和节点定位覆盖率。

主权项

1.一种基于移动信标的分布式水下网络定位方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：AUV获得指令后下潜到指定深度，在此深度平面上沿既定路径移动，每隔相同时间间隔广播发送信标信号，信号中包含AUV的位置信息，信号覆盖范围的形状是下半球状；当AUV的移动轨迹覆盖了此层水域后，它上升到水面校正自身的位置，然后再次下潜到另一指定深度，继续发送信标信号；步骤二：未知节点根据收到AUV发射信号的顺序，对信号覆盖区域的几何模型进行编码；当收到第一条路径上的信号时，将其编码为T₁₁，T₁₂......T_1n，当收到第二条路径上的信号时，编码为T₂₁、T₂₂......T_2n，当收到第n条路径上的信号时，编码为T_n1、T_n2……T_nn；步骤三：在规定时间内，未知节点选择每条路径上能够收到的第一个信号和最后一个信号，这些信号的覆盖区域的几何模型相交，产生的公共部分，为最内相交体；如果未知节点利用两个信号定位，则计算这两个信号覆盖区域的几何模型组成的最内相交体的质心，作为自身位置；如果未知节点利用三个信号定位，则计算这三个信号覆盖区域的几何模型组成的最内相交体的质心，作为自身位置；如果未知节点利用四个信号定位，则计算这四个信号覆盖区域的几何模型组成的最内相交体的质心，作为自身位置；如果未知节点没收到信号或只收到一个信号，则不执行定位计算过程。