技術(shù)特征：

1.一種WSNs中基于能量高效的單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)輔助定位方法，WSNs模型包括多個(gè)隨機(jī)部署的靜態(tài)未知節(jié)點(diǎn)和一個(gè)單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)，其特征在于：其步驟包括：

(1)單移動信標(biāo)配備有GPS定位裝置，確定單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)通信半徑R，移動速度v；

(2)根據(jù)通信半徑R確定網(wǎng)絡(luò)分辨率r，網(wǎng)絡(luò)分辨率即通信間隔距離；

(3)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分辨率r，部署單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播位置信息包的位置；

(4)根據(jù)廣播位置信息包的位置對單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行路徑規(guī)劃；

(5)單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所規(guī)劃的路徑行進(jìn)，在移動的過程中周期性地廣播位置信息包，位置信息包包括此時(shí)移動單信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)信息和信標(biāo)ID；

(6)隨機(jī)分布在WSNs中的靜止的未知節(jié)點(diǎn)不斷監(jiān)聽并接收位置信息包，當(dāng)能夠收到的三個(gè)不共線的信標(biāo)的位置信息能夠形成正三角形，且未知節(jié)點(diǎn)位于正三角形內(nèi)，則采用三邊測量法計(jì)算自身的位置坐標(biāo)來完成定位；

(7)當(dāng)單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)所在的WSNs中存在障礙，單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)配備有攝像頭以及超聲波檢測裝置，能夠識別并計(jì)算與障礙之間的距離，采取避障措施在避開障礙的同時(shí)，也能夠給周圍未知節(jié)點(diǎn)廣播位置信息包；當(dāng)存在障礙時(shí)，若廣播信息包的位置能夠形成正三角形，且未知節(jié)點(diǎn)位于正三角形內(nèi)，則采用正三角形三邊測量法計(jì)算自身的位置坐標(biāo)來完成定位，否則采用普通三角形三邊測量法完成定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WSNs中基于能量高效的單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)輔助定位方法，其特征在于，所述步驟(2)中網(wǎng)絡(luò)分辨率r指的是單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)周期性廣播的兩個(gè)位置信息包之間的距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WSNs中基于能量高效的單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)輔助定位方法，其特征在于，所述步驟(3)中單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播位置信息包的位置部署方法如下：

在長為l寬為h的區(qū)域中，n_l代表在長為l的長度區(qū)域中的直線需排列正三角形的個(gè)數(shù)，n_h代表在寬為h的長度的直線需排列正三角形的個(gè)數(shù)，其中n_l和n_h需要滿足以下條件：

$n_l\≥\frac{l+r}{d},n_h\≥\frac{2h}{\sqrt{3}d}$

即：和其中d＝r，d表示正三角形的邊長，網(wǎng)絡(luò)分辨率r＝R，并在此基礎(chǔ)上在監(jiān)測區(qū)域中虛擬排列正三角形，使整個(gè)區(qū)域都能夠被正三角形所覆蓋的最理想情況，正三角形的頂點(diǎn)則為單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)廣播信息包的位置，為了保證整個(gè)區(qū)域都能夠被正三角形所覆蓋，正三角形在邊界處都有適當(dāng)?shù)难由臁?/p>

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WSNs中基于能量高效的單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)輔助定位方法，其特征在于，所述步驟(4)中路徑規(guī)劃指的是單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)從長為l的一邊出發(fā)，沿長的方向以恒定速度v進(jìn)行遍歷，兩條相鄰路徑之間的距離為直到遍歷完所有廣播信息包的位置，并在這些預(yù)先設(shè)計(jì)的位置處周期性地廣播單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)位置信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WSNs中基于能量高效的單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)輔助定位方法，其特征在于，所述步驟(6)中未知節(jié)點(diǎn)不斷監(jiān)聽接收來自單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息包，當(dāng)能夠收到三個(gè)信息包，且信息包的位置能夠構(gòu)成未知節(jié)點(diǎn)在其內(nèi)部的正三角形時(shí)采取三邊測量法計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)自身的位置坐標(biāo)；若不能收到三個(gè)信標(biāo)，則繼續(xù)監(jiān)聽、等待。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于能量高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)單移動信標(biāo)移動路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟(7)中的避障措施是指：當(dāng)單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)一旦識別到障礙存在并且能夠監(jiān)測到障礙邊界時(shí)，采取判別算法計(jì)算出較為靠近的邊界，向邊界點(diǎn)移動后繞障礙行進(jìn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)下一邊界點(diǎn)時(shí)，計(jì)算離該點(diǎn)最近的原路徑上的廣播位置點(diǎn)，并向其移動；在避障過程中，單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)除了在每個(gè)拐點(diǎn)處廣播位置信息包的同時(shí)，也每隔時(shí)間向周圍節(jié)點(diǎn)廣播位置信息包；若障礙過大，單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)不能識別出障礙的任一邊界，移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)則繼續(xù)前進(jìn)，靠近障礙后在每個(gè)拐角處始終右拐行進(jìn)，直到回到正常的行駛路徑，在避障過程中，單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)除了在每個(gè)拐點(diǎn)處廣播位置信息包的同時(shí)，也每隔時(shí)間向周圍節(jié)點(diǎn)廣播位置信息包。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于能量高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)單移動信標(biāo)移動路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述的判別算法指的是：

單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)配備有攝像頭采集回的圖像，假設(shè)前方有障礙時(shí)，攝像頭采集回的是深色圖像，沒有障礙的部分顯示淺色圖像；深色圖像和淺色圖像構(gòu)成整個(gè)圖像；

記i_left、i_right分別為單移動信標(biāo)節(jié)點(diǎn)采集到左、右兩端淺色圖像所占圖像比例的大?。?/p>

當(dāng)i_left＞i_right，監(jiān)測到距離左邊界較近，則向左邊界行進(jìn)；

當(dāng)i_left＜i_right，監(jiān)測到距離右邊界較近，則向右邊界行進(jìn)；

當(dāng)i_left＝i_right，兩端邊界都不能監(jiān)測，則繼續(xù)行進(jìn)。