[发明专利]无线传感器网络智能修正测距定位方法

摘要

本发明涉及无线传感器网络定位技术，具体为无线传感器网络智能修正测距定位方法。解决现有技术定位精度低及算法复杂的问题。本发明所述方法先利用面积值确定未知节点与信标节点的相对位置，通过建立系数T_A、T_B、T_C与区域关系的方法，直接求解未知节点P的坐标并进行了坐标值优化；其次，本发明使用人群搜索算法（SOA）对已经求出的坐标值进行了进一步的优化。通过仿真分析并且与其它的一些算法进行对比，本发明所述方法提高了算法的精度，降低了算法的复杂度，减少节点的能量消耗，延长了节点的生命周期。

主权项

1.一种无线传感器网络智能修正测距定位方法，其特征在于是由如下步骤实现的：Z1:未知节点P接收周围信标节点的信号，并将接收到的信号强度值转化为未知节点和信标节点之间的距离值；Z2:设定该未知节点P接收到信号的信标节点数量为m，m≧3，以任3个位置不共线的信标节点为一组，一共k组；Z3：从第一组信标节点一直到第k组信标节点依次计算未知节点P的坐标，一共得到k个坐标，分别表示为(xp1,yp1)，……(xpk,ypk)；选取其中第u组信标节点，u取值为1到k，将该组信标节点设定为A、B、C，计算出未知节点P的坐标(xpu,ypu)，作为上述k个坐标之一；3个信标节点A、B、C将整个平面划分成七个区域：区域1：3个信标节点A、B、C构成的三角形内部区域；区域2：信标节点B和信标节点A构成的射线BA的A点以外的直线、信标节点A和信标节点C构成的线段AC、信标节点B和信标节点C构成的射线BC的C点以外的直线围成的区域；区域3：信标节点C和信标节点B构成的射线CB的B点以外的直线、信标节点A和信标节点B构成的线段AB、信标节点C和信标节点A构成的射线CA的A点以外的直线围成的区域；区域4：信标节点A和信标节点B构成的射线AB的B点以外的直线、信标节点B和信标节点C构成的线段BC、信标节点A和信标节点C构成的射线AC的C点以外的直线围成的区域；区域5：信标节点B和信标节点C构成的射线BC的C点以外的直线、信标节点A和信标节点C构成的射线AC的C点以外的直线围成的区域；区域6：信标节点C和信标节点B构成的射线CB的B点以外的直线、信标节点A和信标节点B构成的射线AB的B点以外的直线围成的区域；区域7：信标节点B和信标节点A构成的射线BA的A点以外的直线、信标节点C和信标节点A构成的射线CA的A点以外的直线围成的区域；Z4:确定未知节点P所处区域：满足公式：SABC＝SABP+SACP+SBCP未知节点P在区域1；满足公式：SABP+SBCP＝SABC+SACP未知节点P在区域2；满足公式：SACP+SBCP＝SABC+SABP未知节点P在区域3；满足公式：SACP+SABP＝SABC+SBCP未知节点P在区域4；满足公式：SABP＝SACP+SABC+SBCP未知节点P在区域5；满足公式：SACP＝SABP+SABC+SBCP未知节点P在区域6；满足公式：SBCP＝SACP+SABC+SABP未知节点P在区域7；其中S为采用海伦公式算出的相应三角形的面积，S下标中的三个字母为三角形的三个顶点；Z5：未知节点P第u个坐标(xpu,ypu)的计算公式如下：xpu＝TA·xa+TB·xb+TC·xcypu＝TA·ya+TB·yb+TC·yc其中，(xa,ya)为信标节点A的坐标，(xb,yb)为信标节点B的坐标，(xc,yc)为信标节点C的坐标；TA、TB、TC为区域系数，与P点所在区域有关，未知节点P处于区域1时，未知节点P处于区域2时，未知节点P处于区域3时，未知节点P处于区域4时，未知节点P处于区域5时，未知节点P处于区域6时，未知节点P处于区域7时，Z6:采用改良的人群搜索算法对得到的k个坐标(xp1,yp1)，……(xpk,ypk)进行优化，得到优化后的未知节点P的坐标；所述的改良的人群搜索算法与现有公知的人群搜索算法(SOA)的区别在于适应度函数不同，并将现有公知的人群搜索算法(SOA)中的步长减小50％；所述的改良的人群搜索算法的适应度函数为： F = 1 - Σ i = 1 m