[发明专利]基于无线传感器网络的分布式定位方法和无线传感器节点

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的分布式定位方法，其特征在于，所述无线传感器网络由多个无线传感器节点组建，所述多个无线传感器节点包括多个锚节点和多个目标节点，所述锚节点存储有自身的位置信息，所述方法包括：

待定位目标节点广播定位请求报文并在设定时长内接收定位响应报文，所述待定位目标节点为所述多个目标节点中的任意一个，所述定位响应报文包括发送所述定位响应报文的锚节点的标识和位置信息；

当接收到的所述定位响应报文的数量不少于三个，且接收到的所述定位响应报文所属的锚节点中至少有三个锚节点不在同一条直线上时，所述待定位目标节点采用超宽带飞行时间算法逐一测量自身与定位参考节点之间的距离，所述定位参考节点为所述待定位目标节点接收到的定位响应报文所属的锚节点；

所述待定位目标节点根据所述定位参考节点的位置信息以及测量出的所述距离，基于粒子群优化算法估计所述待定位目标节点的位置，得到定位结果；

将所述定位结果通过所述无线传感器网络上报给上位机监控系统。

2.根据权利要求1所述的分布式定位方法，其特征在于，所述待定位目标节点采用超宽带飞行时间算法逐一测量自身与定位参考节点之间的距离，包括：

采用基于超宽带技术的双向飞行时间测量方法，逐一测量自身与各个所述定位参考节点之间的电报文飞行时间；

将测得的所述电报文飞行时间分别与光速相乘，得到所述待定位目标节点与各个所述定位参考节点之间的距离。

3.根据权利要求1所述的分布式定位方法，其特征在于，所述待定位目标节点根据所述定位参考节点的位置信息以及测量出的所述距离，基于粒子群优化算法估计所述待定位目标节点的位置，包括：

所述待定位目标节点根据所述定位参考节点的位置信息和所述距离，确定粒子群优化算法的搜索空间；

所述待定位目标节点在所述搜索空间内初始化M个粒子并计算每个粒子的适应度值，M为大于1的整数；

所述待定位目标节点基于所述每个粒子的适应度值，迭代更新各个所述粒子的位置；

当粒子群优化算法搜索到粒子的适应度值小于设定阈值或所述迭代更新的次数达到设定的最大迭代次数时，所述待定位目标节点将搜索结果作为所述待定位目标节点的位置。