>[0050] 圖6顯示了本發(fā)明實(shí)施例中利用未知節(jié)點(diǎn)U4相對(duì)于U1的虛擬通信圓V vccOJ1, U4) 來(lái)縮小未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域Vpu(U 1)。
[0051] 圖7顯示了本發(fā)明實(shí)施例中利用未知節(jié)點(diǎn)U3的必然通信圓Viee(U 3)來(lái)縮小未知節(jié) 點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域Vpu(U1)。
[0052] 圖8顯示了本發(fā)明實(shí)施例中利用未知節(jié)點(diǎn)U4的必然通信圓Viee(U 4)來(lái)縮小未知節(jié) 點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域Vpu(U1)。
【具體實(shí)施方式】
[0053] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0054] 實(shí)施例
[0055] -種利用多跳未知節(jié)點(diǎn)鄰居來(lái)提高定位精度的定位方法，包括以下步驟：
[0056] 步驟一、未知節(jié)點(diǎn)U1搜集網(wǎng)絡(luò)中其他未知節(jié)點(diǎn)鄰居的當(dāng)前可能位置區(qū)域信息以及 距離自己的跳數(shù)信息。在本實(shí)施例中，搜集3跳以?xún)?nèi)（不包括3跳）的未知節(jié)點(diǎn)鄰居，1] 2為 1跳未知節(jié)點(diǎn)鄰居，U3、U4為2跳未知節(jié)點(diǎn)鄰居。
[0057] 步驟二、未知節(jié)點(diǎn)U1按照每個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居到自己的跳數(shù)從小到大的順序依次遍 歷自己的所有未知節(jié)點(diǎn)鄰居，未知節(jié)點(diǎn)U 1對(duì)每個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居的處理過(guò)程具體如下：
[0058] 1、如圖4所示。求出未知節(jié)點(diǎn)鄰居U2相對(duì)于未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能通信圓V ra (U2) (由于未知節(jié)點(diǎn)鄰居U2距離未知節(jié)點(diǎn)U1的跳數(shù)為1，其虛擬通信圓實(shí)際上為未知節(jié)點(diǎn)鄰居 U2的可能通信圓）；找到未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域位于該可能通信圓Vprc(U 2)外的 頂點(diǎn)C并將該頂點(diǎn)C與可能通信圓Vprc (U2)的圓心O2分別連接成直線(xiàn)；通過(guò)這條直線(xiàn)與可 能通信圓Vra (U2)的交點(diǎn)作切線(xiàn)FG，切線(xiàn)FG分別將未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域AB⑶E 切分為兩部分；未知節(jié)點(diǎn)U1分別以切線(xiàn)FG為界，消除遠(yuǎn)離該可能通信圓Vprc(U2)的當(dāng)前可 能位置區(qū)域的部分，將剩余部分ABFGDE作為更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域。
[0059] 2、如圖5所示。求出未知節(jié)點(diǎn)鄰居U3相對(duì)于未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前虛擬通信圓V vcc (U1， U3);若找到未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域ABFGDE位于該虛擬通信圓VveeOJ 1, U3)外的 頂點(diǎn)E并將該頂點(diǎn)E與虛擬通信圓VvJU1, U3)的圓心O3分別連接成直線(xiàn)；通過(guò)該直線(xiàn)與 虛擬通信圓VvrcOJ 1, U3)的交點(diǎn)作切線(xiàn)HI，切線(xiàn)HI分別將未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域 ABFGDE切分為兩部分；未知節(jié)點(diǎn)U1分別以切線(xiàn)HI為界，消除遠(yuǎn)離該虛擬通信圓Vvee (U1, U3) 的當(dāng)前可能位置區(qū)域的部分，將剩余部分ABFGDIH作為更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域。
[0060] 3、如圖6所示。求出未知節(jié)點(diǎn)鄰居U4相對(duì)于未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前虛擬通信圓V vcc (U1, U4);找到未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域ABFGDIH位于該虛擬通信圓VvrcOJ 1, U4)外的所 有頂點(diǎn)D、G并將這些頂點(diǎn)D、G與虛擬通信圓Vvrc (U1,U4)的圓心O4分別連接成直線(xiàn)；通過(guò)這 些直線(xiàn)與虛擬通信圓V vrc(UpU4)的交點(diǎn)K、L作切線(xiàn)，這些切線(xiàn)分別將未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可 能位置區(qū)域ABFGDIH切分為兩部分；未知節(jié)點(diǎn)U 1分別以這些切線(xiàn)為界，消除遠(yuǎn)離該虛擬通 信圓Vvee(UpU4)的當(dāng)前可能位置區(qū)域的部分，將剩余部分ABFJKLIH作為更新后的當(dāng)前可能 位置區(qū)域。
[0061] 步驟三、未知節(jié)點(diǎn)U1按照每個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居到自己的跳數(shù)從小到大的順序依次遍 歷自己的所有跳數(shù)大于1的未知節(jié)點(diǎn)鄰居，未知節(jié)點(diǎn)U 1對(duì)每個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居的處理過(guò)程具 體如下：
[0062] 1、如圖7所示。未知節(jié)點(diǎn)U1根據(jù)自己的當(dāng)前可能位置區(qū)域ABFJKLIH求出當(dāng)前可能 位置圓V^(U 1)，并求出未知節(jié)點(diǎn)鄰居U3的必然通信圓Vkc(U3);求出該必然通信圓V kc(U3) 與未知節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置圓νΡ?ε (U1)的兩個(gè)交點(diǎn)B、K所在直線(xiàn)BK，該直線(xiàn)BK將未知 節(jié)點(diǎn)U1的當(dāng)前可能位置區(qū)域ABFJKLIH切分成兩部分；消除靠近必然通信圓V iee(U3)的當(dāng)前 可能位置區(qū)域的部分，將剩余部分AMNKLIH作為更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域。
[0063] 2、如圖8所示。未知節(jié)點(diǎn)U1根據(jù)自己的當(dāng)前可能位置區(qū)域AMNKLIH求出當(dāng)前可能 位置圓V^(U 1)，并求出未知節(jié)點(diǎn)鄰居U4的必然通信圓Vkc(U4);求出該必然通信圓V kc(U4) 與未知節(jié)點(diǎn)U4的當(dāng)前可能位置圓V^(U1)的兩個(gè)交點(diǎn)所在直線(xiàn)，該直線(xiàn)將未知節(jié)點(diǎn)U 4的當(dāng) 前可能位置區(qū)域AMNKLIH切分成兩部分；消除靠近必然通信圓Virc(U4)的當(dāng)前可能位置區(qū) 域的部分，將剩余部分作NKLIH0P為更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域。
[0064] 步驟四、未知節(jié)點(diǎn)U1將自己更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域廣播給其他未知節(jié)點(diǎn)鄰 居，其他未知節(jié)點(diǎn)鄰居根據(jù)本未知節(jié)點(diǎn)U 1當(dāng)前的可能位置區(qū)域更新自己的可能位置區(qū)域， 然后再分別將結(jié)果廣播給本未知節(jié)點(diǎn)U1，如此反復(fù)計(jì)算，一直到網(wǎng)絡(luò)中所有未知節(jié)點(diǎn)U 1的 可能位置區(qū)域不再變化。
[0065] 步驟五、未知節(jié)點(diǎn)U1計(jì)算最后得到的可能位置區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)，作為該未知節(jié)點(diǎn) U1的估計(jì)位置。
[0066] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種未知節(jié)點(diǎn)利用多跳節(jié)點(diǎn)縮小其可能位置區(qū)域的定位方法，其特征在于包括以 下步驟： 步驟一、未知節(jié)點(diǎn)將假設(shè)為矩形的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域作為其初始可能位置區(qū)域； 步驟二、未知節(jié)點(diǎn)搜集其在矩形網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中所有錨點(diǎn)鄰居的位置信息以及這些錨點(diǎn)鄰 居距離自己的跳數(shù)信息； 步驟三、未知節(jié)點(diǎn)按照每個(gè)錨點(diǎn)鄰居到自己的跳數(shù)從小到大的順序依次遍歷自己的所 有錨點(diǎn)鄰居，未知節(jié)點(diǎn)對(duì)每個(gè)錨點(diǎn)鄰居的處理過(guò)程具體為： A、 求出錨點(diǎn)鄰居相對(duì)于未知節(jié)點(diǎn)的虛擬通信圓； B、 若該虛擬通信圓與未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域?yàn)椴糠窒嘟?，則繼續(xù)執(zhí)行C步驟； 若該虛擬通信圓包含未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域，則不再作任何處理，直接跳到下一個(gè) 鋪點(diǎn)鄰居； C、 找到未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域位于該虛擬通信圓外的所有頂點(diǎn)，并將這些頂點(diǎn) 與錨點(diǎn)鄰居的位置坐標(biāo)分別連接成直線(xiàn)； D、 通過(guò)這些直線(xiàn)與虛擬通信圓的交點(diǎn)分別作虛擬通信圓的切線(xiàn)，這些切線(xiàn)分別將未知 節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域切分為兩部分； E、 未知節(jié)點(diǎn)分別以這些切線(xiàn)為分界線(xiàn)，消除遠(yuǎn)離該虛擬通信圓的當(dāng)前可能位置區(qū)域的 部分，將剩余部分作為更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域； 步驟四、未知節(jié)點(diǎn)按照每個(gè)錨點(diǎn)鄰居到自己的跳數(shù)從小到大的順序依次遍歷自己所有 跳數(shù)大于1的錨點(diǎn)鄰居，未知節(jié)點(diǎn)對(duì)每個(gè)錨點(diǎn)鄰居的處理過(guò)程具體為： A、 未知節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己當(dāng)前可能位置區(qū)域求出當(dāng)前可能位置圓，并求出錨點(diǎn)鄰居的必然 通信圓； B、 若該必然通信圓與未知節(jié)點(diǎn)的可能位置圓有交集區(qū)域，則繼續(xù)執(zhí)行C步驟；若該必 然通信圓與未知節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的可能位置區(qū)域無(wú)交集區(qū)域，則不再作任何處理，直接跳到下一 個(gè)錨點(diǎn)鄰居； C、 求出該必然通信圓與未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置圓的兩個(gè)交點(diǎn)所在直線(xiàn)，該直線(xiàn)將未 知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域切分為兩部分； D、 未知節(jié)點(diǎn)以該直線(xiàn)為分界線(xiàn)，消除靠近必然通信圓的當(dāng)前可能位置區(qū)域的部分，將 剩余部分作為更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域； 步驟五、未知節(jié)點(diǎn)搜集其在矩形網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中所有未知節(jié)點(diǎn)鄰居的當(dāng)前可能位置區(qū)域信 息以及這些未知節(jié)點(diǎn)鄰居距離自己的跳數(shù)信息； 步驟六、未知節(jié)點(diǎn)按照每個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居距離自己的跳數(shù)從小到大的順序依次遍歷所 有未知節(jié)點(diǎn)鄰居，未知節(jié)點(diǎn)對(duì)每個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居的處理過(guò)程具體為： A、 求出未知節(jié)點(diǎn)鄰居當(dāng)前相對(duì)于未知節(jié)點(diǎn)的虛擬通信圓； B、 若該虛擬通信圓與未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域?yàn)椴糠窒嘟?，則繼續(xù)執(zhí)行C步驟； 若該虛擬通信圓包含未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域，則不做任何處理，直接跳到下一個(gè)未 知節(jié)點(diǎn)鄰居； C、 找到未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域位于該虛擬通信圓外的所有頂點(diǎn)，并將這些頂點(diǎn) 與該虛擬通信圓的圓心分別連接成直線(xiàn)； D、 通過(guò)這些直線(xiàn)與虛擬通信圓的交點(diǎn)作虛擬通信圓的切線(xiàn)，這些切線(xiàn)將未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng) 前可能位置區(qū)域切分為兩部分； E、未知節(jié)點(diǎn)分別以這些切線(xiàn)為分界線(xiàn)，消除遠(yuǎn)離該虛擬通信圓的當(dāng)前可能位置區(qū)域的 部分，將剩余部分作為更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域； 步驟七、未知節(jié)點(diǎn)按照每個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居距離自己的跳數(shù)從小到大的順序依次遍歷所 有跳數(shù)大于1的未知節(jié)點(diǎn)鄰居，未知節(jié)點(diǎn)對(duì)每個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居的處理過(guò)程具體為： A、 未知節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己當(dāng)前的可能位置區(qū)域求出當(dāng)前可能位置圓，并求出未知節(jié)點(diǎn)鄰居 當(dāng)前相對(duì)于未知節(jié)點(diǎn)的必然通信圓； B、 若該必然通信圓與未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域有交集區(qū)域，則繼續(xù)執(zhí)行C步驟； 若該必然通信圓與未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域無(wú)交集區(qū)域，則不做任何處理，直接跳到 下一個(gè)未知節(jié)點(diǎn)鄰居； C、 求出必然通信圓與自己的當(dāng)前可能位置圓的兩個(gè)交點(diǎn)所在直線(xiàn)，該直線(xiàn)將未知節(jié)點(diǎn) 的當(dāng)前可能位置區(qū)域切分為兩部分； D、 未知節(jié)點(diǎn)分別以該直線(xiàn)為分界線(xiàn)，消除靠近必然通信圓的當(dāng)前可能位置區(qū)域的部 分，將剩余部分作為更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域； 步驟八、未知節(jié)點(diǎn)將自己更新后的當(dāng)前可能位置區(qū)域廣播給其他未知節(jié)點(diǎn)鄰居，其他 未知節(jié)點(diǎn)鄰居根據(jù)本未知節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的可能位置區(qū)域更新自己的可能位置區(qū)域，然后再分別 將結(jié)果廣播給本未知節(jié)點(diǎn)，如此反復(fù)計(jì)算，一直到網(wǎng)絡(luò)中所有未知節(jié)點(diǎn)的可能位置區(qū)域不 再變化； 步驟九、未知節(jié)點(diǎn)計(jì)算最后得到的可能位置區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)，作為該未知節(jié)點(diǎn)的估計(jì) 位置。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種未知節(jié)點(diǎn)利用多跳節(jié)點(diǎn)縮小其可能位置區(qū)域的定位方法，大體思路為：未知節(jié)點(diǎn)利用其錨點(diǎn)鄰居和未知節(jié)點(diǎn)鄰居相對(duì)于自己的虛擬通信圓以及錨點(diǎn)鄰居和未知節(jié)點(diǎn)鄰居的必然通信圓分別與未知節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前可能位置區(qū)域之間的位置關(guān)系來(lái)不斷縮小未知節(jié)點(diǎn)的可能位置區(qū)域。未知節(jié)點(diǎn)遍歷所有錨點(diǎn)鄰居后，再遍歷所有未知節(jié)點(diǎn)鄰居，當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)的可能位置區(qū)域不再變化時(shí)，計(jì)算出此時(shí)未知節(jié)點(diǎn)的可能位置區(qū)域的質(zhì)心作為未知節(jié)點(diǎn)的估計(jì)位置。本發(fā)明利用了網(wǎng)絡(luò)中所有多跳節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行未知節(jié)點(diǎn)的可能位置區(qū)域的消除，有效地提高了定位精度；本發(fā)明基于對(duì)凸多邊形的運(yùn)算，計(jì)算量小，可以有效減小節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
【IPC分類(lèi)】H04W64/00, H04W52/02, H04W84/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105101363
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410209737
【發(fā)明人】羅謙, 潘野, 張?jiān)? 裴翔宇, 李建斌, 張揚(yáng), 李定亮, 湯永勝, 譚晶, 高錚
【申請(qǐng)人】中國(guó)民用航空總局第二研究所
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月16日