申请/专利权人：上海应用技术大学;华车科技有限公司

申请日：2022-04-28

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN115002654B

主分类号：H04W4/02

分类号：H04W4/02;H04W4/029;H04W40/02;H04W64/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.09.20#实质审查的生效;2022.09.02#公开

摘要：本发明公开了一种基于路径描述参数引导的改进DV‑Hop定位方法，属于无线传感器网络技术领域，具体包括以下步骤：S1、在待监测区域内随机布设若干个传感器节点，若干个传感器节点包括信标节点和未知节点；统计所有信标间最短路径，包括最小跳数与路由信息所经过的节点编号组成的向量；本发明中，通过平均每跳距离值对信标间路径进行了排序操作，并据此确定未知节点的定位次序，从而选择了最接近直线路径的信标间路径上的未知节点开始定位，此外，使用Min‑Max算法结合正弦余弦优化算法实现未知节点的定位，只需要提取3个距离估计最精确的信标参与计算，并能动态调整距离值，充分利用距离条件，快速获取方程组的全局最优值，提高了整体的定位精度。

主权项：1.一种基于路径描述参数引导的改进DV-Hop定位方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、在待监测区域内随机布设若干个传感器节点，若干个传感器节点包括信标节点和未知节点；统计所有信标间最短路径，包括最小跳数与路由信息所经过的节点编号组成的向量；S2、计算已记录的每一条信标间多跳路径的平均每跳距离,使用这一参数来描述此路径,据此按照由大到小的次序对所述信标间路径进行排序；S3、从已排序的信标间路径上依次提取未知节点，搜索其对应的定位信标组合，完成所有未知节点定位次序排列与对应的参与定位计算的信标组合选取；S4、估计未知节点到其对应定位信标组合中3个信标节点之间的距离，并使用Min-Max算法估计出未知节点初始位置所在的一个矩形区域，使用改进的正弦余弦算法获取未知节点的坐标；S5、在设定的监测区域内随机布设若干个网络节点之后，利用距离矢量交换协议使网络中所有信标节点获得与网络内其余信标节点之间的多跳最短路径；S6、依据信标对间路径的平均每跳距离，对信标间路径进行排序；S7、从S6中已排序的信标间路径上依次提取未知节点进行定位计算,本步骤中完成未知节点定位次序排列与对应的参与定位计算的信标组合选取；S8、依次确定网络中所有可定位的未知节点的定位计算次序及其相应的定位信标组合；S9、对已加入定位次序表的未知节点，按序提取每一未知节点与相应的定位信标组合，计算该未知节点与信标组合中的3个信标之间的距离,并使用Min-Max算法估计出该未知节点的一个初始位置矩形范围；S10、将定位问题建模为非线性方程组求最优解的问题，使用改进的正余弦算法进行求解，获取未知节点的最终位置，在算法设计中，将未知节点坐标以及未知节点至3个信标节点间的距离全部作为未知数，未知数的初始值分别为已获得的距离估计值与未知点初始位置矩形范围内的随机值；具体包括步骤：将未知节点的二维空间坐标值、未知节点与3个信标节点之间的距离组成个体向量,包括5个分量；设定参数的初始值，设定最大迭代次数，初始化个体向量，并根据适应度函数初始化个体各个分量的全局最优值；根据参数值选择使用正弦或者余弦函数值对个体向量进行更新；计算新的个体适应度函数值，并据此获得新的个体全局最优值；对上述步骤进行迭代计算，直到全局最优值满足设定要求或达到最大迭代次数，记录获取的未知节点坐标值。

全文数据：

权利要求：

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