[发明专利]一种基于网格划分的无线网络间的协作定位方法

权利要求书

1.一种基于网格划分的无线网络间的协作定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：离线阶段；

步骤1：划分网格：

将定位区域划分为多个边长为d_grid的网格；并给每一个网格赋予网格编号N；步骤2：建立协作定位指纹库；

协作定位指纹库包含网络名称、网格编号、相应权值、计算顺序，该指纹库以数组{N_net，N，A_n，N_order}^T的形式表示；其中，N_net为网络名称，A_n为编号为N的网格内相应网络对应的权值，N_order为协作定位时的计算顺序；

步骤二：在线阶段；

根据网络定位结果，得到所属网格编号，然后从协作定位指纹库中查询对应网格中相应网络的相应权值，进行协作定位，最后得出该未知节点的最终定位测量值。

2.根据权利要求1所述的基于网格划分的无线网络间的协作定位方法，其特征在于，

所述的步骤2中，设某一网格中存在的网络数为M，M为非负整数，则有：

(1)当M＝0时，说明网格内不存在任何网络信号，则该网格是不可定位的，该网格内不存在指纹；

(2)当M＝1时，该网格内的定位退化为单一网络定位；即指纹库中对应该网格的指纹只有一条；且该条指纹中的权值A_n和计算顺序N_order均为1；

(3)当M＝2时，该网络仅存在两个网络，使用融合方法进行定位，得到网格N中的指纹；

(4)当M＞2时，该网格存在M个网络，使用扩展的融合方法进行定位，得到网格N中的指纹；

所述的融合方法如下：

设所述的2个网络为网络1和网络2，网络1和网络2的定位结果分别是(x₁，y₁)和(x₂y₂)，网络1和网络2的误差分别是r₁和r₂；网络1和网络2的协作定位结果为(x，y)＝A₁*(x₁，y₁)+A₂*(x₂，y₂)；A₁和A₂分别是网络1和网络2的权值；

若满足不等式1x1x2+y1y2≤r1(r1+r2)22r2-1x1x2+y1y2≤r2(r1+r2)22r1-1,]]>则表示网络1和网络2是可融合的，有A1=r2(r1+r2),A2=r1(r1+r2);]]>

若不满足该不等式，说明网络1和网络2是不可融合的；有A1=1r1≤r20r1>r2,]]>A2=0r1≤r21r1>r2,]]>

因此，该网格N中的指纹为2条，分别是：{网络1，N，S₁，1}^T和{网络2，N，A₂，1}^T。

3.根据权利要求1所述的基于网格划分的无线网络间的协作定位方法，其特征在于，所述的扩展的融合方法是指在所述的融合方法的基础上进一步与网格N中的第i个网络数据融合，i≥3；网络1和网络2的定位顺序为1；在网络1和网络2完成协作定位后，实施针对网络3的融合步骤：

首先根据是否满足不等式2x3′x3+y3′y3≤r3′(r3′+r3)22r2-1x3′x3+y3′y3≤r3(r3′+r3)22r3′-1]]>判断前2个网络是否能与网络3融合；

式中，(x₃′，y₃′)表示网络1和网络2根据所述融合方法综合后的坐标；(x₃，y₃)表示网络3的定位坐标；r₃′是网络1和网络2在网格N中的定位误差；r₃为网络3的定位误差；网络3的协作定位顺序为2；

若满足不等式2，则网络1和网络2能与网络3能融合，则网络3的权值为；网络1和网络2协作定位后的权值为网络3的权值

若不满足不等式2，则表示网络1和网络2不能与网络3融合，有

A3′=1r3′≤r30r3′>r3,A3=0r3′≤r31r3′>r3;]]>

则网络1、网络2和网络3共同定位的结果为

(x，y)＝A₃′*(x₃′，y₃′)+A₃*(x₃，y₃)；

网络3对应的指纹为{网络3，N，A₃，2}^T；

若还有第4个网络，则在网络1-3融合定位的基础上进一步与第4个网络融合，以此类推，直到网格N中的所有的网络都参与了融合操作，并最终得到网格N中的所有的指纹；

最终的定位值为(x，y)＝A_M′*(x_M′，y_M′)+A_M*(x_M，y_M)，M≥4，其中A_M′和(x_M′，y_M′)分别是前M-1个网络协作定位的权值和定位值，A_M和(x_M，y_M)分别是网络M的权值和定位值；

在在线阶段，对于网格N中的定位过程是基于所述的指纹获取计算参数，再根据M的值计算得到最终的定位值：

当M＝1，最终的定位值就是网络1的定位值(x₁，y₁)；

当M＝2，最终的定位值就是网络1和网络2的协作定位值

(x，y)＝A₁*(x₁，y₁)+A₂*(x₂，y₂)；

当M＝3，最终的定位值就是网络1-2的协作定位值

(x，y)＝A₃′*(x₃′，y₃′)+A₃*(x₃，y₃)；

当M≥4，最终的定位值就是网络1-M的协作定位值

(x，y)＝A_M′*(x_M′，y_M′)+A_M*(x_M，y_M)。