申请/专利权人：太原理工大学

申请日：2018-08-06

公开（公告）日：2021-02-09

公开（公告）号：CN108882198B

主分类号：H04W4/38(20180101)

分类号：H04W4/38(20180101);H04W4/80(20180101);H04W64/00(20090101);G01S5/02(20100101);G01S5/06(20060101)

优先权：

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2022.07.19#未缴年费专利权终止;2018.12.18#实质审查的生效;2018.11.23#公开

摘要：本发明涉及无线传感器网络定位技术，具体为无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法。解决现有基于测距的定位算法定位精度低及算法复杂的问题。本发明所述方法先利用节点间接收到的信号强度值转化为节点间距离值，通过公边比例定理，利用未知节点周围任意3个信标节点A、B、C，求出未知节点的三个可能的坐标，并计算均值作为未知节点的坐标，完成未知节点坐标定位。本发明所述方法提高了算法的精度，降低了算法的复杂度，减少了节点的能量消耗，延长了节点的生命周期。

主权项：1.一种无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法，其特征在于，是由如下步骤实现的：Z1：未知节点P接收周围信标节点的信号，并将接收到的信号强度值转化为未知节点和信标节点之间的距离值；这里转化采用的是公知的对数—常数无线信号传播模型；Z2：设定该未知节点P接收到信号的信标节点数量为m，m≥3，以任3个位置不共线的信标节点为一组，一共k组；Z3：从第一组信标节点一直到第k组信标节点依次计算未知节点P的坐标，一共得到k个坐标，分别表示为xP1,yP1，……xPk,yPk；选取其中第u组信标节点，u取值为1到k，将该组信标节点设定为A、B、C，计算出未知节点P的第u个坐标xPu,yPu，为上述k个坐标之一；3个信标节点A、B、C将整个平面划分成四个区域：区域1：ΔABC区域；区域2：∠BAC区域除去ΔABC区域剩余的区域及其对顶角区域；区域3：∠ABC区域除去ΔABC区域剩余的区域及其对顶角区域；区域4：∠ACB区域除去ΔABC区域剩余的区域及其对顶角区域；Z4：采集第u组三个信标节点A、B、C的坐标AxA,yA，BxB,yB，CxC,yC；计算信标节点A到信标节点B之间的距离LAB；计算信标节点B到信标节点C之间的距离LBC；计算信标节点A到信标节点C之间的距离LAC；根据步骤Z1所得到的未知节点P到信标节点A之间的距离记为LPA，未知节点P到信标节点B之间的距离记为LPB；未知节点P到信标节点C之间的距离LPC；Z5：判断未知节点P、信标节点A、信标节点B、信标节点C的相对位置：a判断未知节点P是否在直线AB、直线BC、直线AC上：当LAB＝LPA+LPB或LAB＝|LPA-LPB|时，未知节点P位于直线AB上，当LAB＝LPA+LPB时，未知节点P位于线段AB之间LAB＝LPA-LPB时，未知节点P位于线段AB延长线上LAB＝LPB-LPA时，未知节点P位于线段BA延长线上当LAC＝LPC+LPA或LAC＝|LPC-LPA|时，未知节点P位于直线AC上，当LAC＝LPC+LPA时，未知节点P位于线段CA上当LAC＝LPC-LPA时，未知节点P位于线段CA延长线当LAC＝LPA-LPC时，未知节点P位于线段AC延长线当LBC＝LPC+LPB或LBC＝|LPC-LPB|时，未知节点P位于直线BC上，当LBC＝LPC+LPB时，未知节点P位于线段CB上当LBC＝LPC-LPB时，未知节点P位于线段CB延长线上当LBC＝LPB-LPC时，未知节点P位于线段BC延长线上b当P点不在直线AB、直线BC、直线AC上时，满足公式SΔABC＝SΔPAB+SΔPAC+SΔPBC，未知节点P位于ΔABC区域内，未知节点P在区域1；满足公式SΔPAB+SΔPAC＝SΔABC+SΔPBC或者满足公式SΔPBC＝SΔPAB+SΔABC+SΔPAC，未知节点P位于∠BAC区域除去ΔABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域2；满足公式SΔPBC+SΔPAB＝SΔABC+SΔPAC或者满足公式SΔPAC＝SΔPBC+SΔABC+SΔPAB，未知节点P位于∠ABC区域除去ΔABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域3；满足公式SΔPAC+SΔPBC＝SΔABC+SΔPAB或者满足公式SΔPAB＝SΔPAC+SΔABC+SΔPBC，未知节点P位于∠ACB区域除去ΔABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域4；其中S为采用海伦公式算出的相应三角形的面积，S下标中的三个字母为三角形的三个顶点；Z6：未知节点P第u个坐标xPu,yPu的计算公式如下：a当P点在直线AB、直线BC、直线AC上时，当LAB＝LPA+LPB或LAB＝|LPA-LPB|时，未知节点P位于直线AB上，当LAB＝LPA+LPB时，未知节点P位于线段AB之间，未知节点P第u个坐标xPu,yPu 当LAB＝LPA-LPB时，未知节点P位于线段AB延长线上，未知节点P第u个坐标xPu,yPu 当LAB＝LPB-LPA时，未知节点P位于线段BA延长线上，未知节点P第u个坐标xPu,yPu 当LAC＝LPC+LPA或LAC＝|LPC-LPA|时，未知节点P位于直线AC上，当LAC＝LPC+LPA时，未知节点P位于线段CA上，未知节点P第u个坐标xPu,yPu 当LAC＝LPC-LPA时，未知节点P位于线段CA延长线，未知节点P第u个坐标xPu,yPu 当LAC＝LPA-LPC时，未知节点P位于线段AC延长线，未知节点P第u个坐标xPu,yPu 当LBC＝LPC+LPB或LBC＝|LPC-LPB|时，未知节点P位于直线BC上，当LBC＝LPC+LPB时，未知节点P位于线段CB上，未知节点P第u个坐标xPu,yPu 当LBC＝LPC-LPB时，未知节点P位于线段CB延长线上，未知节点P第u个坐标xPu,yPu 当LBC＝LPB-LPC时，未知节点P位于线段BC延长线上，未知节点P第u个坐标xPu,yPu b当P点不在直线AB、直线BC、直线AC上时，设A'是直线PA与直线BC的交点、B'是直线AC与直线BP的交点、C'是直线AB与直线PC的交点；kBC代表直线BC的斜率的符号，若直线BC的斜率大于等于0，则kBC＝1，若直线BC的斜率小于0，则kBC＝-1；kAB代表直线AB的斜率的符号，若直线AB的斜率大于等于0，则kAB＝1，若直线AB的斜率小于0，则kAB＝-1；kCA代表直线CA的斜率的符号，若直线CA的斜率大于等于0，则kCA＝1，若直线CA的斜率小于0，则kCA＝-1。1当未知节点P位于区域1时，利用公边比例定理可得：由直线PA与直线BC交于A'，有： A'点的坐标表示为： 直线PB与直线AC交与B',有： B'点的坐标表示为： 直线PC与直线AB交于C'，有： C'点的坐标表示为： 2当未知节点P位于区域2时，利用公边比例定理可得：直线PA与直线BC交于A'，有： A'点的坐标表示为: 直线PB与直线AC交与B'，有： B'点的坐标表示为: 直线PC与直线AB交于C'，有： C'点的坐标表示为: 3当未知节点P位于区域3时，利用公边比例定理可得：直线PA与直线CB交与A'，有： A'点的坐标表示为: 直线PB与直线CA交于B'，有： B'点的坐标表示为: 直线PC与直线AB交于C'，有： C'点的坐标表示为: 4当未知节点P位于区域4时，利用公边比例定理可得：直线PA与直线BC交于A'，有： A'点的坐标表示为: 直线PB与直线CA交于B'，有： B'点的坐标表示为: 直线PC与直线AB交与C'，有： C'点的坐标表示为: 设直线AA'与直线BB'的交点为xPu1,yPu1，直线AA'和直线CC'的交点为xPu2,yPu2，直线BB'和直线CC'的交点为xPu3,yPu3；未知节点P第u个坐标xPu,yPu： Z7:坐标值优化求取未知节点P的k个坐标xP1,yP1，……xPk,yPk的横坐标平均值、纵坐标平均值，作为优化后未知节点P的坐标。

全文数据：无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法技术领域[0001]本发明涉及无线传感器网络定位技术，具体为无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法，主要用于获取无线传感器网络未知传感器节点的准确位置信息。背景技术[0002]近年来物联网技术不断取得新的成果，已经运用到国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、抗灾抢险等领域，作为物联网底层重要技术之一的无线传感器网络已经成为了研究热点。其中，通过定位算法获取准确的位置信息是无线传感器网络十分重要的一项内容。[0003]定位算法分成基于非测距的定位算法（如，DV-HOP算法和基于测距的定位算法。基于测距的定位算法的定位精度高于基于非测距的定位算法。与基于测距的定位算法相关的一些算法有，三边定位算法、三边质心定位算法、粒子群定位算法等。这些现有的算法要么定位精度较低（如，质心定位算法），要么算法需要进行大量的迭代运算而过于复杂如，粒子群定位算法）。发明内容[0004]本发明解决现有基于测距的定位算法定位精度低及算法复杂的问题，提供一种无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法。[0005]本发明是采用如下技术方案实现的:无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法，是由如下步骤实现的：[0006]Zl:未知节点P接收周围信标节点的信号，并将接收到的信号强度值转化为未知节点和信标节点之间的距离值;这里转化采用的是公知的对数一常数无线信号传播模型。[0007]Z2:设定该未知节点P接收到信号的信标节点数量为m，m多3,以任3个位置不共线的信标节点为一组，一共k组；[0008]Z3:从第一组信标节点一直到第k组信标节点依次计算未知节点P的坐标，一共得至丨Jk个坐标，分别表示为XP1，yP1，……（XPk，yPk;选取其中第u组信标节点，u取值为1到k，将该组信标节点设定为A、B、C，计算出未知节点P的第u个坐标xpu，ypu，为上述k个坐标之一；3个信标节点A、B、C将整个平面划分成四个区域：[0009]区域I:AABC区域；[0010]区域2:ZBAC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；[0011]区域3:ZACB区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；[0012]区域4:ZABC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；[0013]Z4:采集第u组三个信标节点A、B、C的坐标AXA，yA，BXB，yB，Cxc，y；;计算信标节点A到信标节点B之间的距离Lab;计算信标节点昭Ij信标节点C之间的距离Lbc;计算信标节点A到信标节点C之间的距离Lac;根据步骤Zl所得到的未知节点P到信标节点A之间的距离记为Lpa，未知节点P到信标节点B之间的距离记为Lpb;未知节点P到信标节点C之间的距离Lpc;[0014]Z5:判断未知节点P、信标节点A、信标节点B、信标节点C的相对位置：[0015]a判断未知节点P是否在直线AB、直线BC、直线AC上：[0016]当Lab=Lpa+Lpb或Lab=ILpa-LpbI时，未知节点P位于直线AB上，[0017]当Lab=Lpa+Lpb时，未知节点P位于线段AB之间[0018]Lab=Lpa-Lpb时，未知节点P位于线段AB延长线上[0019]Lab=Lpb-Lpa时，未知节点P位于线段BA延长线上[0020]当Lac=Lpc+Lpa或Lac=ILpc-LpaI时，未知节点P位于直线ACi：，[0021]当Lac=Lpc+Lpa时，未知节点?位于线段AC上[0022]当Lac=Lpc-Lpa时，未知节点P位于线段CA延长线[0023]当Lac=Lpa-Lpc时，未知节点P位于线段AC延长线[0024]当Lbc=LpC+Lpb或Lbc=ILpc-LpbI时，未知节点P位于直线BCi：，[0025]当Lbc=Lpc+Lto时，未知节点P位于线段BC上[0026]当Lbc=Lpc-Lpb时，未知节点P位于线段CB延长线上[0027]当Lbc=Lpb-Lpc时，未知节点P位于线段BC延长线上[0028]b当P点不在直线AB、直线BC、直线AC上时，[0029]满足公式SAABC=SApAB+SApAc+SApBc，未知节点P位于AABC区域内，未知节点P在区域1；[0030]满足公式34卩纟8+34卩纟。=34纟8。+34卩8。或者满足公式34卩8。=34卩纟8+34纟8。+34卩纟。，未知节点P位于ZBAC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域2;[0031]满足公式Sapac+Sapbc=Saabc+Sapab或者满足公式Sapab=Sapac+Saabc+Sapbc，未知节点P位于ZACB区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域3;[0032]满足公式Satoc+Sapab=Saabc+Sapac或者满足公式Sapac=Sapbc+Saabc+Sapab，未知节点P位于ZABC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域4;[0033]其中S为采用海伦公式算出的相应三角形的面积，S下标中的三个字母为三角形的二个顶占.[0034]Z6:未知节点P第u个坐标xpu，ypu的计算公式如下：[0035]a当P点在直线AB、直线BC、直线AC上时，[0036]当Lab=Lpa+Lpb或Lab=ILpa-LpbI时，未知节点P位于直线AB上，[0037]当Lab=Lpa+Lto时，未知节点P位于线段AB之间，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0040]当Lab=Lpa-Lto时，未知节点P位于线段AB延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0043]当Lab=Lp『Lpa时，未知节点P位于线段BA延长线上，未知节点P第u个坐标（xpu，ypu[0046]当Lac=Lpc+Lpa或Lac=ILpc-LpaI时，未知节点P位于直线AC上，[0047]当Lac=Lpc+Lpa时，未知节点P位于线段AC上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0050]当Lac=Lpc-Lpa时，未知节点P位于线段CA延长线，未知节点P第u个坐标（xpu，ypu[0053]当Lac=Lpa-Lpc时，未知节点P位于线段AC延长线，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0056]当Lbc=LpC+Lpb或Lbc=ILpc-LpbI时，未知节点P位于直线BCi：，[0057]当Lbc=LpctH^b时，未知节点P位于线段BC上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0060]当Lbc=Lpc-Lpb时，未知节点P位于线段CB延长线上，未知节点P第u个坐标（xpu，ypu[0063]当Lbc=Lp『Lpc时，未知节点P位于线段BC延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0066]b当P点不在直线AB、直线BC、直线AC上时，[0067]设A’是直线PA与直线BC的交点、B’是直线BP与直线AC的交点、C’是直线PC与直线AB的交点；[0068]kBC代表直线BC的斜率的符号，若直线BC的斜率大于等于0，则kBC=1，若直线BC的斜率小于0，则kBC=-I;kAB代表直线AB的斜率的符号，若直线AB的斜率大于等于0，则kAB=1，若直线AB的斜率小于0，则kAB=-l;kAC代表直线AC的斜率的符号，若直线AC的斜率大于等于0，则kAC=1，若直线AC的斜率小于0，则kAC=-l。[0069]1当未知节点P位于区域1时，利用公边比例定理至少在书名为《三线坐标与三角形特征点》，由哈尔滨工业大学出版社出版的，作者为吴悦辰，出版日期为2015年04月的出版物上有详细公开可得：[0070]由直线PA与直线BC交于A’，有：[[0072]A’点的坐标表示为：[0074]直线PB与直线AC交与B’，有：[0076]B’点的坐标表示为：[0078]直线PC与直线AB交于C’，有：[0080]C’点的坐标表示为：[0082]2当未知节点P位于区域2时，利用公边比例定理可得：[0083]直线PA与直线BC交于A’，有：[0085]A’点的坐标表示为：[0087]直线PB与直线AC交与B’，有：[0089]B’点的坐标表示为：[0091]直线PC与直线AB交于C’，有：[0093]C’点的坐标表示为：[0095]3当未知节点P位于区域3时，利用公边比例定理可得：[0096]直线PA与直线BC交与A’，有：[0098]A’点的坐标表示为：[0100]直线PB与直线AC交于B’，有：[0102]B’点的坐标表示为：[0104]直线PC与直线AB交于C’，有：[0106]C’点的坐标表示为：[0108]4当未知节点P位于区域4时，利用公边比例定理可得：[0109]直线PA与直线BC交于A’，有：[0111]A’点的坐标表示为：[0113]直线PB与直线AC交于B’，有：[0115]B’点的坐标表示为：[0117]直线PC与直线AB交与C’，有：[0119]C’点的坐标表示为：[0121]设直线AA’与直线BB’的交点为（xPul，yPul，直线AA’和直线CC’的交点为（xPu2，yPu2，直线BB’和直线CC’的交点为xPu3，yPu3;[0122]未知节点P第u个坐标xpu，ypu:[0124]Z7:坐标值优化[0125]求取未知节点P的k个坐标xpi，ypi，......（xpk，ypk的横坐标平均值、纵坐标平均值，作为优化后未知节点P的坐标。[0126]本发明所述方法先利用节点间接收到的信号强度值转化为节点间距离值，通过公边比例定理，利用未知节点周围任意3个信标节点A、B、C，求出未知节点的三个可能的坐标，并计算均值作为未知节点的坐标，完成未知节点坐标定位。本发明所述方法提高了算法的精度，降低了算法的复杂度，减少了节点的能量消耗，延长了节点的生命周期。附图说明[0127]图1为本发明所述方法的原理示意图。具体实施方式[0128]无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法，是由如下步骤实现的：[0129]Zl:未知节点P接收周围信标节点的信号，并将接收到的信号强度值转化为未知节点和信标节点之间的距离值;这里转化采用的是公知的对数一常数无线信号传播模型。[0130]Z2:设定该未知节点P接收到信号的信标节点数量为m，m多3,以任3个位置不共线的信标节点为一组，一共k组；[0131]Z3:从第一组信标节点一直到第k组信标节点依次计算未知节点P的坐标，一共得至丨Jk个坐标，分别表示为XP1，yP1，……（XPk，yPk;选取其中第u组信标节点，u取值为1到k，将该组信标节点设定为A、B、C，计算出未知节点P的第u个坐标xpu，ypu，为上述k个坐标之一；3个信标节点A、B、C将整个平面划分成四个区域：[0132]区域I:AABC区域；[0133]区域2:ZBAC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；[0134]区域3:ZACB区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；[0135]区域4:ZABC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；[0136]Z4:采集第u组三个信标节点A、B、C的坐标AXA，yA，BXB，yB，Cxc，yc;计算信标节点A到信标节点B之间的距离Lab;计算信标节点昭Ij信标节点C之间的距离Lbc;计算信标节点A到信标节点C之间的距离Lac;根据步骤Zl所得到的未知节点P到信标节点A之间的距离记为Lpa，未知节点P到信标节点B之间的距离记为Lpb;未知节点P到信标节点C之间的距离Lpc;[0137]Z5:判断未知节点P、信标节点A、信标节点B、信标节点C的相对位置：[0138]a判断未知节点P是否在直线AB、直线BC、直线AC上：[0139]当Lab=Lpa+Lpb或Lab=ILpa-LpbI时，未知节点P位于直线AB上，[0140]当Lab=Lpa+Lto时，未知节点P位于线段AB之间[0141]Lab=Lpa-Lto时，未知节点P位于线段AB延长线上[0142]Lab=Lpb-Lpa时，未知节点P位于线段BA延长线上[0143]当Lac=Lpc+Lpa或Lac=ILpc-LpaI时，未知节点P位于直线AC上，[0144]当Lac=Lpc+Lpa时，未知节点Pfe于线段AC上[0145]当Lac=Lpc-Lpa时，未知节点P位于线段CA延长线[0146]当Lac=Lpa-Lpc时，未知节点P位于线段AC延长线[0147]当Lbc=LpC+Lpb或Lbc=ILpc-LpbI时，未知节点P位于直线BCi：，[0148]当Lbc=LpC+Lpb时，未知节点P位于线段BC上[0149]当Lbc=Lpc-Lpb时，未知节点P位于线段CB延长线上[0150]当Lbc=Lpb-Lpc时，未知节点P位于线段BC延长线上[0151]b当P点不在直线AB、直线BC、直线AC上时，[0152]满足公式SAABC=SAPAB+SAPAc+SAPBc，未知节点P位于AABC区域内，未知节点P在区域1；[0153]满足公式Sapab+Sapac=Saabc+Sapbc或者满足公式Sapbc=Sapab+Saabc+Sapac，未知节点P位于ZBAC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域2;[0154]满足公式Sapac+Sapb；=Saab；+Sapab或者满足公式Sapab=Sapa；+Saab；+Sapb；，未知节点P位于ZACB区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域3;[0155]满足公式Satoc+Sapab=Saabc+Sapac或者满足公式Sapac=Sapbc+Saabc+Sapab，未知节点P位于ZABC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域4;[0156]其中S为采用海伦公式算出的相应三角形的面积，S下标中的三个字母为三角形的二个顶占.[0157]Z6:未知节点P第u个坐标xpu，ypu的计算公式如下：[0158]a当P点在直线AB、直线BC、直线AC上时，[0159]当Lab=Lpa+Lpb或Lab=ILpa-LpbI时，未知节点P位于直线AB上，[0160]当Lab=Lpa+Lto时，未知节点P位于线段AB之间，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0163]当Lab=Lpa-Lto时，未知节点P位于线段AB延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0166]当Lab=Lpb-Lpa时，未知节点P位于线段BA延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0169]当Lac=Lpc+Lpa或Lac=ILpc-LpaI时，未知节点P位于直线AC上，[0170]当Lac=Lpc+Lpa时，未知节点P位于线段AC上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0173]当Lac=Lpc-Lpa时，未知节点P位于线段CA延长线，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0176]当Lac=Lpa-Lpc;时，未知节点P位于线段AC延长线，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0179]当1^=1^+1^或1^=|1^-1^|时，未知节点？位于直线队上，[0180]当Lbc=LpctH^b时，未知节点P位于线段BC上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0183]当Lbc=Lpc-Lto时，未知节点P位于线段CB延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu[0186]当Lbc=Lp『Lpc时，未知节点P位于线段BC延长线上，未知节点P第u个坐标（xpu，ypu[0189]b当P点不在直线AB、直线BC、直线AC上时，[0190]设A’是直线PA与直线BC的交点、B’是直线BP与直线AC的交点、C’是直线PC与直线AB的交点；[0191]kBC代表直线BC的斜率的符号，若直线BC的斜率大于等于0,则kBC=l，若直线BC的斜率小于0，则kBC=-I;kAB代表直线AB的斜率的符号，若直线AB的斜率大于等于0，则kAB=1，若直线AB的斜率小于0，则kAB=-l;kAC代表直线AC的斜率的符号，若直线AC的斜率大于等于0，则kAC=1，若直线AC的斜率小于0，则kAC=-l。[0192]1当未知节点P位于区域1时，利用公边比例定理至少在书名为《三线坐标与三角形特征点》，由哈尔滨工业大学出版社出版的，作者为吴悦辰，出版日期为2015年04月的出版物上有详细公开可得：[0193]由直线PA与直线BC交于A’，有：[[0195]A’点的坐标表示为：[0197]直线PB与直线AC交与B’，有：[0199]B’点的坐标表示为：[0201]直线PC与直线AB交于C’，有：[0203]C’点的坐标表示为：[0205]2当未知节点P位于区域2时，利用公边比例定理可得:直线PA与直线BC交于A’，有：[0207]A’点的坐标表示为：[0209]直线PB与直线AC交与B’，有：[0211]B’点的坐标表示为：[0213]直线PC与直线AB交于C’，有：[0215]C’点的坐标表示为：[0217]3当未知节点P位于区域3时，利用公边比例定理可得：[0218]直线PA与直线BC交与A’，有：[0220]A’点的坐标表示为：[0222]直线PB与直线AC交于B’，有：[0224]B’点的坐标表示为：[0226]直线PC与直线AB交于C’，有：[0228]C’点的坐标表示为：[0230]4当未知节点P位于区域4时，利用公边比例定理可得：[0231]直线PA与直线BC交于A’，有：[[0233]A’点的坐标表示为：[0235]直线PB与直线AC交于B’，有：[0237]B’点的坐标表示为：[0239]直线PC与直线AB交与C’，有：[0241]C’点的坐标表示为：[0243]设直线AA’与直线BB’的交点为（xPul，yPul，直线AA’和直线CC’的交点为（xPu2，yPu2，直线BB’和直线CC’的交点为xPu3，yPu3;[0244]未知节点P第u个坐标xpu，ypu:[0246]Z7:坐标值优化[0247]求取未知节点P的k个坐标xpi，ypi，......（xpk，ypk的横坐标平均值、纵坐标平均值，作为优化后未知节点P的坐标。

权利要求：1.一种无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法，其特征在于，是由如下步骤实现的：Zl:未知节点P接收周围信标节点的信号，并将接收到的信号强度值转化为未知节点和信标节点之间的距离值；Z2:设定该未知节点P接收到信号的信标节点数量为m，m多3,以任3个位置不共线的信标节点为一组，一共k组；Z3:从第一组信标节点一直到第k组信标节点依次计算未知节点P的坐标，一共得到k个坐标，分别表示为xP1，yP1，……（xPk，ypk;选取其中第u组信标节点，u取值为1到k，将该组信标节点设定为A、B、C，计算出未知节点P的第u个坐标xpu，ypu，为上述k个坐标之一;3个信标节点A、B、C将整个平面划分成四个区域：区域I:AABC区域；区域2:ZBAC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；区域3:ZACB区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；区域4:ZABC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域；Z4:采集第u组三个信标节点A、B、C的坐标AXA，y〇，BXB，yB，Cxc，yc;计算信标节点A至IJ信标节点B之间的距离Lab;计算信标节点昭Ij信标节点C之间的距离Lbc;计算信标节点A到信标节点C之间的距离LAC;根据步骤Zl所得到的未知节点P到信标节点A之间的距离记为Lpa，未知节点P到信标节点B之间的距离记为Lpb;未知节点P到信标节点C之间的距离Lpc;Z5:判断未知节点P、信标节点A、信标节点B、信标节点C的相对位置：a判断未知节点P是否在直线AB、直线BC、直线AC上：当Lab=Lpa+Lpb或Lab=ILpa-LpbI时，未知节点P位于直线AB上，当Lab=Lpa+Lto时，未知节点P位于线段AB之间Lab=Lpa-Lto时，未知节点P位于线段AB延长线上Lab=Lpb-Lpa时，未知节点P位于线段BA延长线上当Lac=Lpc+Lpa或Lac=ILpc-LpaI时，未知节点P位于直线AC上，当Lac=Lpc+Lpa时，未知节点P位于线段AC上当Lac=Lpc-Lpa时，未知节点P位于线段CA延长线当Lac=Lpa-Lpc时，未知节点P位于线段AC延长线当Lbc=Lpc+Lpb或Lbc=|Lpc_Lpb|时，未知节点P位于直线BC上，当Lbc=Lpc+Lro时，未知节点P位于线段BC上当Lbc=Lpc-Lto时，未知节点P位于线段CB延长线上当Lbc=Lpb-Lpc时，未知节点P位于线段BC延长线上b当P点不在直线AB、直线BC、直线AC上时，满足公式Saabc=Sapab+Sapac+Sapbc，未知节点P位于ΔABC区域内，未知节点P在区域1;满足公式Sapab+Sapac=Saabc+Sapbc或者满足公式Sapbc=Sapab+Saabc+Sapac，未知节点P位于ZBAC区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域2;满足公式Sapac+Sapbc=Saabc+Sapab或者满足公式Sapab=Sapac+Saabc+Sapbc，未知节点P位于ZACB区域除去AABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域3;满足公式Sapbc+Sapab=Saabc+Sapac或者满足公式Sapac=Sapbc+Saabc+Sapab，未知节点P位于ZABC区域除去ΔABC区域剩余的区域及其对顶角区域内，未知节点P在区域4;其中S为采用海伦公式算出的相应三角形的面积，S下标中的三个字母为三角形的三个顶点；Z6:未知节点P第u个坐标xpu，ypu的计算公式如下：a当P点在直线AB、直线BC、直线AC上时，当Lab=Lpa+Lpb或Lab=ILpa-LpbI时，未知节点P位于直线AB上，当Lab=Lpa+Lto时，未知节点P位于线段AB之间，未知节点P第u个坐标xpu，ypu当Lab=Lpa-Lro时，未知节点P位于线段AB延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu当Lab=Lpb-Lpa时，未知节点P位于线段BA延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu当Lac=Lpc+Lpa或Lac=ILpc-LpaI时，未知节点P位于直线AC上，当Lac=Lp；+Lpa时，未知节点P位于线段AC上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu当Lac=Lpc-Lpa时，未知节点P位于线段CA延长线，未知节点P第u个坐标xpu，ypu当Lac=Lpa-Lpc时，未知节点P位于线段AC延长线，未知节点P第u个坐标xpu，ypu当Lbc=Lpc+Lpb或Lbc=|Lpc_Lpb|时，未知节点P位于直线BC上，当Lbc=Lpc+!^时，未知节点P位于线段BC上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu当Lbc=Lpc-Lro时，未知节点P位于线段CB延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypu当Lbc=Lpb-Lpc时，未知节点P位于线段BC延长线上，未知节点P第u个坐标xpu，ypub当P点不在直线AB、直线BC、直线AC上时，设A’是直线PA与直线BC的交点、B’是直线BP与直线AC的交点、C’是直线PC与直线AB的交占.kBC代表直线BC的斜率的符号，若直线BC的斜率大于等于O，则kBC=1，若直线BC的斜率小于O，则kBC=-1;kAB代表直线AB的斜率的符号，若直线AB的斜率大于等于O，则kAB=1，若直线AB的斜率小于O，则kAB=-1;kAC代表直线AC的斜率的符号，若直线AC的斜率大于等于O，则kAC=1，若直线AC的斜率小于O，则kAC=-1;1当未知节点P位于区域1时，利用公边比例定理可得：由直线PA与直线BC交于A’，有：A’点的坐标表示为：且玦他与且玦AU父与β_，仴：ΰϋ、」生称衣不73:直线PC与直线AB交于C’，有：C’点的坐标表示为：jxc,=Xi-G3Xl-Ys-¾IIVc=Xj-^xLvs-VjI2当未知节点P位于区域2时，利用公边比例定理可得：直线PA与直线BC交于A’，有：A’点的坐标表示为：直线PB与直线AC交与B’，有：B’点的坐标表示为：直线PC与直线AB交于C’，有：C’点的坐标表示为：3当未知节点P位于区域3时，利用公边比例定理可得：直线PA与直线BC交与A’，有：A’点的坐标表示为：直线PB与直线AC交于B’，有：B’点的坐标表示为：直线PC与直线AB交于C’，有：C’点的坐标表示为：4当未知节点P位于区域4时，利用公边比例定理可得：直线PA与直线BC交于A’，有：A’点的坐标表示为：直线PB与直线AC交于B’，有：B’点的坐标表示为：直线PC与直线AB交与C’，有：c’占的坐标耒沄为：设直线AA’与直线BB’的交点为XPul，yPul，直线AA’和直线CC’的交点为XPu2，yPu2，直线BB’和直线CC’的交点为xPu3，yPu3;未知节点P第u个坐标xpu，ypu:Z7:坐标值优化求取未知节点P的k个坐标xpi，ypi，......（xpk，ypk的横坐标平均值、纵坐标平均值，作为优化后未知节点P的坐标。

百度查询： 太原理工大学 无线传感器网络未知传感器节点的均值定位方法

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