[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

摘要

本发明涉及一种基于环形扩散事件及移动锚节点的定位算法。本发明包括：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，则半径为计算单轮事件数RankEvents和最小锚距离MinAnchorDst；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。LADEMA算法相对于原始LADE算法引入了移动锚节点的思想，付出了一定的外部代价，换取了更高的定位效率和定位精度，总体而言性能更优。

主权项

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$R=\sqrt{(S/\mathrm{\π})};$(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。