和y軸坐標的平均值代替質心算法得到未知節(jié)點的估計位 置。
[0022] 綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是： 1、定義了未知節(jié)點的可能位置區(qū)域和錨點相對于某個未知節(jié)點的虛擬輻射范圍的概 念，從而讓未知節(jié)點可以利用其n跳錨點鄰居相對于自己的虛擬輻射范圍來大幅提高自己 的定位精度； 2、 利用了未知節(jié)點的多跳錨點鄰居來參與定位，從而能夠對網絡中的所有非孤立節(jié)點 提供定位，讓定位覆蓋率達到100% ; 3、 可以基于精度要求和未知節(jié)點的具體設備性能差異采用比較靈活的多種方法求各 個錨點鄰居相對于未知節(jié)點的虛擬輻射范圍之間的交集。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明實施例1所述方法的示意圖。
[0024] 圖2是本發(fā)明實施例2所述方法的示意圖。
[0025] 圖3是本發(fā)明實施例3所述方法的示意圖。
[0026] 圖中標記：Ai、A2、A3為未知節(jié)點&的2跳以內的錨點鄰居，anchor為錨點鄰居， unknown為未知節(jié)點。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。
[0028] 實施例1 : 一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對其自身進行定位的方法，包括如下步驟： 步驟一、未知節(jié)點A收集距離自己2跳以內的所有錨點鄰居的位置信息以及跳數信息k(1 <k< 2)，并根據每個錨點鄰居距離自己的實際跳數確定其相對于自己的虛擬輻射范 圍。收集到的距離自己2跳以內的錨點鄰居為ApA2、A3。
[0029] 在本實施例中，未知節(jié)點仏采用功能較弱的普通單片機時，比如8051單片機，將 距離未知節(jié)點仏的k跳錨點鄰居相對于仏的虛擬輻射范圍設定為以該錨點鄰居所在處為 中心、邊長為2kR的正方形區(qū)域，該正方形區(qū)域的邊與x軸或y軸平行，其中，R為所有節(jié)點 的真實輻射范圍的半徑的最大值。
[0030] 步驟二、未知節(jié)點Ui將整個網絡區(qū)域作為自己的初始可能位置區(qū)域。
[0031] 步驟三、未知節(jié)點從小跳數到大跳數依次遍歷自己的所有錨點鄰居，分別求出這 些錨點鄰居相對于自己的虛擬輻射范圍與自己的當前可能位置區(qū)域的交疊區(qū)域作為自己 的更新的可能位置區(qū)域。最后得到的該未知節(jié)點Ui的可能位置區(qū)域為所有錨點鄰居相對 于自己的虛擬輻射范圍（為正方形區(qū)域）的交疊區(qū)域。最后效果如圖1所示。
[0032] 步驟四、未知節(jié)點仏計算出自己最后得到的可能位置區(qū)域的質心坐標，并以該質 心坐標作為自己的估計位置。
[0033] 本實施例中求未知節(jié)點估計位置的方法：取未知節(jié)點最后得到的可能位置區(qū)域的 所有頂點的x坐標的平均值和y坐標的平均值代替質心算法得到未知節(jié)點的估計位置。
[0034] 實施例2: 一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對其自身進行定位的方法，包括如下步驟： 步驟一、未知節(jié)點A收集距離自己2跳以內的所有錨點鄰居的位置信息以及跳數信息k(1 <k< 2)，并根據每個錨點鄰居距離自己的實際跳數確定其相對于自己的虛擬輻射范 圍。收集到的距離自己2跳以內的錨點鄰居為ApA2、A3。
[0035] 在本實施例中，未知節(jié)點R采用功能較強的單片機時，比如16位或32位單片機 等，先將整個無線網絡區(qū)域劃分成密集的網格并給每個網格賦予一個唯一編號。
[0036] 步驟二、未知節(jié)點仏將整個網絡區(qū)域作為自己的初始可能位置區(qū)域。
[0037] 步驟三、未知節(jié)點從小跳數到大跳數依次遍歷自己的所有錨點鄰居，分別求出這 些錨點鄰居相對于自己的虛擬輻射范圍與自己的當前可能位置區(qū)域的交疊區(qū)域作為自己 的更新的可能位置區(qū)域。最后得到的該未知節(jié)點A的可能位置區(qū)域為在其每個錨點鄰居 相對于自己的虛擬輻射范圍內都出現過的網格的集合。最后效果如圖2所示。
[0038] 步驟四、未知節(jié)點仏計算出自己最后得到的可能位置區(qū)域的質心坐標，并以該質 心坐標作為自己的估計位置。
[0039] 本實施例中求未知節(jié)點估計位置的方法：取未知節(jié)點最后得到的可能位置區(qū)域的 所有頂點的x坐標的平均值和y坐標的平均值代替質心算法得到未知節(jié)點的估計位置。
[0040] 實施例3 : 一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對其自身進行定位的方法，包括如下步驟： 步驟一、未知節(jié)點A收集距離自己2跳以內的所有錨點鄰居的位置信息以及跳數信息k(1 <k< 2)，并根據每個錨點鄰居距離自己的實際跳數確定其相對于自己的虛擬輻射范 圍。收集到的距離自己2跳以內的錨點鄰居為ApA2、A3。
[0041] 在本實施例中，未知節(jié)點仏采用功能強大的ARM類型的處理器等，所述其錨點鄰 居距離未知節(jié)點Ui的跳數為k，則將這些錨點鄰居相對于未知節(jié)點Ui的虛擬輻射范圍設為 半徑為kR的圓范圍，圓心為這些錨點所在的位置，R是所有節(jié)點的真實輻射范圍的半徑的 最大值。
[0042] 步驟二、未知節(jié)點仏將整個網絡區(qū)域作為自己的初始可能位置區(qū)域。
[0043] 步驟三、未知節(jié)點從小跳數到大跳數依次遍歷自己的所有錨點鄰居，分別求出這 些錨點鄰居與自己的當前可能位置區(qū)域的交疊區(qū)域作為自己的更新的可能位置區(qū)域。
[0044] 最后所得的未知節(jié)點仏的可能位置區(qū)域則為若干條圓弧所圍成的凸多邊形區(qū)域， 將該凸多邊形區(qū)域中每條圓弧的兩個端點直接相連，從而形成一個凸多邊形。最后效果如 圖3所示。這種求未知節(jié)點仏的可能位置區(qū)域的方法雖然舍棄了部分扇形區(qū)域，但該方法 的估計誤差相對較低，因為它只在最后一步進行了合理的舍棄，并不影響之前的精確計算。
[0045] 步驟四、未知節(jié)點仏計算出自己最后得到的可能位置區(qū)域的質心坐標，并以該質 心坐標作為自己的估計位置。
[0046] 本實施例中求未知節(jié)點估計位置的方法：取未知節(jié)點最后得到的可能位置區(qū)域的 所有頂點的x坐標的平均值和y坐標的平均值代替質心算法得到未知節(jié)點的估計位置。
[0047] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對自己進行定位的方法，其特征在于包括如下步 驟： 步驟一、未知節(jié)點收集距離自己n跳以內的全部錨點鄰居的位置信息以及跳數信息k (I < k < n)，并據此確定其每個錨點鄰居相對于自己的虛擬輻射范圍； 步驟二、未知節(jié)點將整個網絡區(qū)域作為自己的初始可能位置區(qū)域； 步驟三、未知節(jié)點從小跳數到大跳數依次遍歷自己的所有錨點鄰居，分別求出這些錨 點鄰居相對于自己的虛擬輻射范圍與自己的當前可能位置區(qū)域的交疊區(qū)域作為自己的更 新的可能位置區(qū)域； 步驟四、未知節(jié)點計算出自己最后得到的可能位置區(qū)域的質心坐標，并以該質心坐標 作為自己的估計位置。
2. 根據權利要求1所述的一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對其自身進行定位的方 法，其特征在于：當未知節(jié)點采用功能較弱的普通單片機時，比如8051單片機，將距離自己 為k跳的錨點鄰居相對于自己的虛擬輻射范圍設定為以該錨點鄰居所在處為中心、邊長為 2kR的正方形區(qū)域，該正方形區(qū)域的邊與X軸或y軸平行，則最后得到的該未知節(jié)點的可能 位置區(qū)域為所有錨點鄰居的正方形區(qū)域的交疊區(qū)域，其中，R為所有節(jié)點的真實輻射范圍的 半徑的最大值。
3. 根據權利要求1所述的一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對其自身進行定位的方 法，其特征在于：當未知節(jié)點采用功能較強的單片機時，比如16位或32位單片機時，則先將 整個無線網絡區(qū)域劃分成密集的網格并給每個網格賦予一個唯一編號，則最后得到的該未 知節(jié)點的可能位置區(qū)域為在每個錨點鄰居相對于該未知節(jié)點的虛擬輻射范圍內都出現過 的網格的集合。
4. 根據權利要求1所述的一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對其自身進行定位的方 法，其特征在于：當未知節(jié)點采用功能強大的處理器時，比如：ARM類型的處理器，所述錨點 鄰居相對于該未知節(jié)點的跳數為k，則將該錨點鄰居相對于該未知節(jié)點的虛擬輻射范圍設 為半徑為kR的圓范圍，R是所有節(jié)點的真實輻射范圍的半徑的最大值，最后所得的未知節(jié) 點的可能位置區(qū)域則為若干條圓弧所圍成的凸多邊形區(qū)域，將該凸多邊形區(qū)域中每條圓弧 的兩個端點直接相連，從而形成一個凸多邊形。
5. 根據權利要求2、3或4所述的一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對其自身進行定位 的方法，其特征在于：取未知節(jié)點最后得到的可能位置區(qū)域的所有頂點的X坐標的平均值 和y坐標的平均值代替質心算法得到未知節(jié)點的估計位置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種未知節(jié)點利用其多跳錨點鄰居對其自身進行定位的方法，步驟為：未知節(jié)點收集距離自己n跳以內的全部錨點鄰居的位置信息以及跳數信息，并據此確定其每個錨點鄰居相對于自己的虛擬輻射范圍；未知節(jié)點將整個網絡區(qū)域作為自己的初始可能位置區(qū)域；未知節(jié)點遍歷自己的所有錨點鄰居，分別求出這些錨點鄰居相對于自己的虛擬輻射范圍與自己的當前可能位置區(qū)域的交疊區(qū)域作為自己的更新的可能位置區(qū)域；未知節(jié)點計算出自己最后得到的可能位置區(qū)域的質心坐標作為估計位置。本發(fā)明的有益效果：定義了可能位置區(qū)域和虛擬輻射范圍的概念；利用未知節(jié)點的多跳錨點鄰居來參與定位，從而大幅提高了未知節(jié)點的定位精度，使定位覆蓋率達到100%。
【IPC分類】H04W64-00, G01S5-12
【公開號】CN104735777
【申請?zhí)枴緾N201310704587
【發(fā)明人】黃榮順, 程華, 羅謙, 羅曉, 潘野, 陳捷, 李定亮, 王濟海, 譚晶, 高崢
【申請人】中國民用航空總局第二研究所
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月20日