[发明专利]一种改进的不规则无线传感器网络DV-hop定位方法

权利要求书

1.一种改进的不规则无线传感器网络DV-hop定位方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：初始化无线传感器网络：锚节点广播含有自身位置信息的数据包；

S2：计算获取未知节点到锚节点的最小跳数；

S3：计算锚节点间的平均跳距：对于任意的锚节点，通过从其它所有锚节点接收到的位置坐标及最小跳数来确定锚节点间的平均跳距；

S4：根据锚节点间的平均跳距，计算未知节点到锚节点估计距离：

S5：根据估计距离，列出未知节点到锚节点坐标距离方程组；

S6：根据坐标距离方程组，利用最佳权函数加权最小二乘法，求解未知节点的位置；

最佳权函数是通过每跳估计距离的误差项的方差的倒数推导得出，具体包括：

由于每跳估计距离都有误差，而根据误差项的方差的倒数推导出最佳权函数，最优权重函数w可以简化为：

其中，h_ui表示锚节点i和未知节点u之间的最小跳数，h_un表示锚节点n和未知节点u之间的最小跳数；

S7：重新规划距离方程组并寻找未知节点的位置的最优解；

所述步骤S7具体为：在距离方程组中，按顺序将每个方程作为优等候选方程，并和其它的方程作差，重新规划成n个方程组，并引入步骤S6的最佳权重函数作为加权函数，并求解方程，通过判断机制选择n个方程中的候选最优解作为未知节点的位置；通过未知节点的估计位置与锚节点之间存在的几何约束关系，来判断是否存在错误的距离估计，利用几何约束法校正不正确的未知节点的位置估计；利用几何约束法校正不正确的未知节点的位置估计的具体方法为：

若即估计距离大于计算距离，说明不存在锚节点共线问题，直接输出定位结果；

若即计算距离大于估计距离，说明存在锚节点共线问题，利用几何约束法校正后，再输出新的定位结果，其中，为估计的未知节点位置到锚节点的距离，也称计算距离，为步骤S4中未知节点到锚节点的估计距离。

2.根据权利要求1所述的一种改进的不规则无线传感器网络DV-hop定位方法，其特征在于：所述步骤S1中数据包中自身位置信息包括身份标识、位置信息和最小跳数信息。

3.根据权利要求1所述的一种改进的不规则无线传感器网络DV-hop定位方法，其特征在于：所述步骤S2中未知节点到锚节点的最小跳数的获取方法为：未知节点接收广播的数据包，更新自身跳数信息并转发，无线传感器网络中所有未知节点都从锚节点获得最小跳数。

4.根据权利要求1所述的一种改进的不规则无线传感器网络DV-hop定位方法，其特征在于：所述步骤S4中未知节点到锚节点估计距离的计算方法为：未知节点从最近的锚节点接收到其平均跳距后，根据平均跳距计算未知节点到锚节点的估计距离。

5.根据权利要求1所述的一种改进的不规则无线传感器网络DV-hop定位方法，其特征在于：所述步骤S5中在不考虑节点间的估计距离存在误差的前提下，未知节点获得所有锚节点的欧式距离方程组。