[发明专利]一种基于环形扩散事件及移动锚节点的定位算法

权利要求书

1.一种基于环形扩散事件及移动锚节点的定位算法，其特征在于：

(1)在一个无线传感器网络中，无线传感器网络区域为圆形区域且大小已知,设为S，则半径为R=(S/π);]]>

(2)计算单轮事件数RankEvents和最小锚距离MinAnchorDst；

(3)进行一个轮次的定位，总共产生RankEvents个事件，每个事件以环形向外扩散，对于同一事件，根据感知到事件的先后顺序排列所有节点得到一个节点序列，节点序列中同时包含锚节点和未知节点；

(4)估计事件源位置，从节点序列中提取锚节点序列，取锚节点序列中所有的两两锚节点组合构成估计单元；对于每个估计单元中的两个锚节点连一条线段，并作其中垂线，于是中垂线就将整个区域划分成两部分，那么这个估计单元中，在节点序列中位置更靠前的那个锚节点所在的部分即为事件源所在区域；同理对所有估计单元都可以得到一块区域作为事件源所在的区域，所有这些区域取交集即为估计的事件源位置区域；

(5)将整个区域划分成网格；对于网格的某一点P，与其所在节点片段相邻的某一个锚节点连成线段，作该线段的中垂线，该中垂线将整个区域划分两块，若P所处的区域与估计得到事件源位置区域有重叠部分，那么该点就可能是该锚节点前端那个节点片段内未知节点的位置；相反，如果无重叠区域，那么该点就可能是锚节点后端那个节点片段内未知节点的位置；于是每个网格中的未知节点与每个锚节点都进行以上的运算后，每个节点片段都得到一块区域作为其未知节点的位置所在的区域；

(6)一个轮次定位结束后，如果定位轮数没有达到指定值，每个锚节点按随机方向，随机速度移动随机距离；检测移动后的锚节点分布，如果过于集中，再次随机移动锚节点直到锚节点分布不过于集中；

(7)调整结束后，进入新一轮次的定位，重复步骤(2)(3)(4)(5)(6；直到定位轮数达到指定值；

(8)每一个轮次过后，每个未知节点都得到一个位置区域，不同轮次的结果取交集继续缩小目标区域最后对目标区域使用质心法得到每一个未知节点的位置坐标，定位结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于环形扩散事件及移动锚节点的定位算法，其特征在于：所述步骤(2)中两个事件定位后的目标区域取交集最小时，两个事件的事件源之间的距离称为最理想事件源间距；在目标区域内取一组事件，若其中任意两个事件的事件源间距都大于最理想事件源间距，就称这组事件为高效事件组；单轮事件数的计算公式：

其中r取较理想的事件源间距范围内的最小值；锚节点分布中锚节点间的最小距离称为最小锚距离，记为MinAnchorDst；计算公式为：其中MaxEdge=S.]]>

3.根据权利要求1或2所述的一种基于环形扩散事件及移动锚节点的定位算法，其特征在于：所述步骤(5)中区域的划分是将整个区域划分成若干个小区域，过锚节点序列中连续的两个锚节点画一条直线，再过其他锚节点作该直线的平行线，取所有连续的锚节点对重复上述过程即可完成区域划分。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于环形扩散事件及移动锚节点的定位算法，其特征在于：所述步骤(6)中检测移动后的锚节点分布是否过于集中，方法是锚节点间相互通信交换位置信息，并计算彼此之间的距离，如果存在某一锚节点，与一半以上的其他锚节点的距离小于最小锚距离，那么该锚节点再次随机移动并再次检测是否过于集中，直到所有节点都不再与一半以上的锚节点距离小于最小锚距离为止。