[发明专利]一种无线传感网络高精度定位系统

摘要

本发明提供一种无线传感网络高精度定位系统，其特征在于，包括初始化模块：设置一组锚节点，并选择适当的位置作为坐标原点o，建立原点坐标系xoz,计算各个锚节点相对于坐标原点o的相对极坐标(r,δ)，每个锚节点上设置有一组红外摄像头，计算各个红外摄像头的方向信息，将各个相对极坐标和红外摄像头方向信息录入对应的锚节点主控模块，被测节点上设置两个红外发光模块。本方法对无线传感网定位参考坐标获取这一核心为题提供低成本高精度的解决方案，对于无线传感网机近距离无线通信高精度定位系统研究具有重要的参考价值。

主权项

1.一种无线传感网络高精度定位系统，其特征在于，包括如下模块：初始化模块：设置一组锚节点，并选择适当的位置作为坐标原点o，建立原点坐标系xoy,计算各个锚节点相对于坐标原点o的相对极坐标(r,δ)，每个锚节点上设置有一组红外摄像头，计算各个红外摄像头的方向信息，将各个相对极坐标和红外摄像头方向信息录入对应的锚节点主控模块，被测节点上设置两个红外发光模块；预处理模块：首先进行预测量操作,将两个间距为d红外发光模块竖直放置，其中位置较低的红外发光模块与锚节点的红外摄像头同高的位置，分别用红外摄像头拍摄距离红外发光模块不同设定距离时的红外图像，并求得每个红外图像的两个红外发光模块间的像素点数存入距离参考缓冲区DisRef[i],缓冲区格式如下：Dref[i]、nref[i]，其中，Dref[i]表示不同设定距离，nref[i]表示不同设定距离对应的两个红外发光模块之间的像素点数，距离参考缓冲区DisRef[i]按照由大到小的顺序进行存储；无线通信测试模块：其中一个锚节点自动成为主节点，每5秒钟在发送时隙T0发送一次系统同步指令SYSSYNC，其他锚节点在自己对应的锚节点时隙Tn发送应答无线数据包ACKSYSSYNC，被测节点在终端节点时隙Tt发送应答无线数据包TACKSYSSYNC，如果主节点收到应答无线数据包ACKSYSSYNC和TACKSYSSYNC，则表明无线网络通信成功，否则，持续测试直到网络通信成功；拍照前同步通信模块：被测试节点按键在Tt时隙发送请求测试无线数据包ApplyTest，每个锚节点接收到请求数据包后在对应的Tn时隙发送ACKApplyTest数据包，被测节点接收到全部锚节点的应答数据包；被测节点全局坐标计算模块：被测节点按键打开红外发射模块，然后发送定位测试数据包LocTest，等待2秒后关闭红外发射模块，每个锚节点接收到定位测试数据包LocTest后通知对应的图像处理模块进行拍照，并对采集的图像信息进行处理，获取被测节点的全局坐标：被测节点最终坐标计算模块：各个锚节点将获取的原始数据和最终计算的被测节点全局坐标发送至主节点，主节点将接收的所有被测节点坐标取平均后得到最终的被测节点坐标，同时将坐标信息存入TF卡，然后将被测节点坐标信息发送至被测节点，被测节点接收到坐标信息后在显示模块上显示，至此完成一次定位。