專利名稱：在無線網(wǎng)絡(luò)中定位節(jié)點(diǎn)集的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無線傳感器網(wǎng)彳
；，更具體地涉及估計(jì)傳感器節(jié)點(diǎn)的位置。
背景技術(shù)：
隨著低成本的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的日益普及，在更多的應(yīng)用中部署這樣的網(wǎng)絡(luò)變得可行。無線感測(cè)和監(jiān)測(cè)、資源跟蹤和管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、防衛(wèi)和安全相關(guān)的應(yīng)用僅是為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提供了廣泛市場(chǎng)的幾個(gè)領(lǐng)域。許多應(yīng)用需要傳感器的位置以使傳感器數(shù)據(jù)有意義。假定傳感器是非常低成本的設(shè)備這一事實(shí)，傳感器通常不包括全球定位系統(tǒng)(GPQ。而且，許多傳感器可以在GPS可能無效或不可行的區(qū)域中工作，例如在建筑物內(nèi)和在城市環(huán)境中工作。已知多種測(cè)量測(cè)距信號(hào)的往返時(shí)間的方法，這些方法包括到達(dá)數(shù)據(jù)融合、到達(dá)數(shù)據(jù)的時(shí)間差的融合、和到達(dá)數(shù)據(jù)的角度的融合。對(duì)于2D (二維)位置，需要至少3個(gè)傳感器， 并且對(duì)于3D (三維)位置需要更多傳感器。節(jié)點(diǎn)之間的距離r可以用于估計(jì)它們的位置。目標(biāo)節(jié)點(diǎn)t通過對(duì)下式進(jìn)行求解而估計(jì)到已知位置處的錨節(jié)點(diǎn)η的距離
權(quán)利要求
1.一種在包括位置未知的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)和位置已知的錨節(jié)點(diǎn)集的無線網(wǎng)絡(luò)中定位節(jié)點(diǎn)集的方法，所述無線網(wǎng)絡(luò)包括在所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)中執(zhí)行該方法的步驟的處理器，所述步驟包括將所述錨節(jié)點(diǎn)集分割為錨節(jié)點(diǎn)子集，其中每個(gè)子集具有至少3個(gè)錨節(jié)點(diǎn)； 測(cè)量從所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)到各個(gè)所述子集中的各個(gè)所述錨節(jié)點(diǎn)的距離； 針對(duì)每個(gè)所述子集，基于到該子集中的所述錨節(jié)點(diǎn)的距離來估計(jì)所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置；對(duì)各個(gè)所述估計(jì)位置應(yīng)用幾何約束以確定有效位置； 對(duì)所述有效位置應(yīng)用濾波器以確定濾波位置；和對(duì)所述濾波位置進(jìn)行平均以確定位置的初始估計(jì)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述幾何約束是對(duì)各個(gè)所述錨節(jié)點(diǎn)的角度大于預(yù)定閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述濾波器是非線性濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獨(dú)立地對(duì)所述濾波位置的坐標(biāo)進(jìn)行平均。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中存在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的集合，所述方法的步驟在各個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)中獨(dú)立地執(zhí)行，并且該方法還包括以下步驟如果獲得了所述初始估計(jì)值，則將各個(gè)所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為所述錨節(jié)點(diǎn)中的-
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，該方法還包括對(duì)所述位置的所述初始估計(jì)值應(yīng)用目標(biāo)函數(shù)，以確定相應(yīng)的最終位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，該方法還包括重復(fù)所述步驟，直到滿足終止條件，以獲得精化的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與各個(gè)錨節(jié)點(diǎn)i之間的距離是rit， 并且所述估計(jì)位置是Hx = b，其中
全文摘要
一種在包括位置未知的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)和位置已知的錨節(jié)點(diǎn)集的無線網(wǎng)絡(luò)中定位節(jié)點(diǎn)集的方法。將錨節(jié)點(diǎn)集分割為錨節(jié)點(diǎn)子集，其中每個(gè)子集具有至少3個(gè)錨節(jié)點(diǎn)。測(cè)量從所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)到各個(gè)子集中的各個(gè)錨節(jié)點(diǎn)的距離，以估計(jì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的可能位置。對(duì)所估計(jì)的各個(gè)位置應(yīng)用幾何約束以確定有效位置，接著對(duì)有效位置進(jìn)行濾波以確定濾波位置。對(duì)濾波位置進(jìn)行平均以確定位置初始估計(jì)值。
文檔編號(hào)H04W64/00GK102379146SQ20108001451
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者G·M·巴蒂, 張錦云, 扎菲爾·沙欣奧盧 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社