[发明专利]基于无线传感器网络的超声波立体定位系统时间同步机制

摘要

一种基于无线传感器网络的超声波立体定位时间同步机制，属于无线立体定位技术领域。本发明基于无线传感器网络技术，利用目标节点和参考节点之间的四次握手通信，解决了无线超声波立体定位中的时间同步问题，使得全局网络节点保持相同的时间基准，对目标节点的定位准确性高、实时性强，克服了有线方式超声波立体定位系统的布线复杂以及无线方式中因为网络节点时钟不同步而导致的定位精度差等问题。本发明适用范围广，可扩展性强，可用于解决不同无线立体定位系统中的时间同步问题。

主权项

1.一种基于无线传感器网络的超声波立体定位系统时间同步机制，其系统硬件构成按功能不同分为目标节点1，参考节点2、3、4、5，遥控器节点6和基站节点7；其中目标节点1是待测节点，由射频模块、超声波模块、控制器模块、电机驱动模块和电源模块五部分组成，可以接受遥控器节点6的指令而做出左转、右转、前进、停止的动作；参考节点2、3、4、5的位置信息是已知的；遥控器节点6负责发出遥控指令，指挥目标节点1做出相应的动作；参考节点2、3、4、5和遥控器节点6均由射频模块、超声波模块、控制器模块和电源模块四部分组成，基站节点7由射频模块、液晶显示模块、控制器模块、串口模块和电源模块五部分组成；目标节点1和参考节点2、3、4、5以无线自组织方式构成一个无线传感器网络，基站节点7收集目标节点1和参考节点2、3、4、5的信息并对整个网络进行控制，目标节点1分别和参考节点2、3、4、5进行共四次握手通信，通过计算消除系统固有的时间误差，统一全局时间基准，然后基站7根据目标节点1和参考节点2、3、4、5的距离信息，利用改进的质心法算法，计算得到目标节点1的空间位置，即实现了目标节点1的定位，定位精度可达1cm。