1.一种基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法,包括以下步骤:
建立移动锚节点的静态移动轨迹模型;
移动锚节点对其通信范围内建立连接关系的未知节点进行定位;
移动锚节点根据接收到的通信范围的全部未知节点位置信息,绘制区域内无线传感器节点的位置分布图;
移动锚节点根据绘制的位置分布图,建立移动锚节点的动态移动轨迹模型。
2.根据权利要求1所述的基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法,其特征在于,上述方法的具体步骤如下:S1、根据每个无线传感器节点分布区域的形状及定位误差,计算移动锚节点的要经过的采集点坐标,设定静态移动路径规划的原则,建立移动锚节点的静态移动轨迹模型;
S2、移动锚节点在静态移动轨迹模型进行移动,以获取在通信范围内与其建立连接的未知节点的位置信息;
S3、移动锚节点根据静态移动轨迹模型移动一个周期后,完成了对整个无线传感器网络区域内节点的定位,根据其接收到的通信范围的全部未知节点位置信息,绘制区域内无线传感器节点的位置分布图;
S4、移动锚节点根据绘制的区域内无线传感器节点的位置分布图,对移动锚节点的静态移动轨迹模型进行调整,以建立移动锚节点的动态移动轨迹模型。
3.根据权利要求2所述的基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法,其特征在于,在步骤S1中包括以下子步骤:设定移动锚节点的通信半径为R、通信范围为以节点为圆心,以R为半径的圆形区域,利用蜂窝覆盖原理,将移动锚节点的通信范围等效成半径为R的内六边形,通信范围内的采集点呈均匀分布,任意相邻的两个采集点间距为R,任意相邻三个的采集点构成等边三角形;
建立为长为L、宽为W的矩形区域,设定区域的起点处为其中一个采集点坐标为(x0,y0),建立二维坐标系,从而计算得到每个采集点的坐标;
根据采集点的坐标,确定移动锚节点的最小移动周期;
设定移动锚节点的静态移动路径规划的原则。
4.根据权利要求2所述的基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法,其特征在于,在步骤S2中,包括以下两种情况:情况a、若移动锚节点带有GPS定位功能,当移动锚节点根据静态移动轨迹模型进行移动时,广播移动锚节点的坐标值定位信息,未知节点先后接收到移动锚节点在三个采集点位置处的定位信息,验证接收到的三个移动锚节点的坐标值是否构成等边三角形,若满足,则利用三边定位方法,计算出位置,实现了未知节点的精确定位,同时未知节点在计算出位置信息后,将位置信息发送给移动锚节点;
情况b、若移动锚节点不具有GPS定位功能,当移动锚节点在静态移动轨迹模型进行移动时,广播移动锚节点所在位置处得采集点的坐标值等定位信息,未知节点先后接收到移动锚节点在三个采集点位置处的定位信息,验证接收到的三个采集点的坐标值是否构成等边三角形,若满足,则利用三边定位方法,计算出位置,实现了未知节点的相对定位,同时未知节点在计算出位置信息后,将位置信息发送给移动锚节点。
5.根据权利要求4所述的基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法,其特征在于,未知节点根据移动锚节点提供的位置信息进行定位,当未知节点接收到移动锚节点的定位信息时,根据此坐标值和利用基于信号强度的方法(RSSI)计算与采集点的距离。
6.根据权利要求5所述的基于移动锚节点的无线传感器网络节点定位方法,其特征在于,移动锚节点在移动过程中不进行通信,只有移动到采集点时广播包含移动锚节点坐标的定位信息或包含采集点坐标的定位信息。
7.实施权利要求2中所述方法的装置,其特征在于,包括:
静态移动轨迹模型建立模块,用于根据每个无线传感器节点分布区域的形状及定位误差,计算移动锚节点的要经过的采集点坐标,设定静态移动路径规划的原则,建立移动锚节点的静态移动轨迹模型;
未知节点位置信息获取模块,用于当移动锚节点根据静态移动轨迹模型进行移动时,获取在通信范围内与其建立连接的未知节点的位置信息;
节点位置分布图绘制模块,用于在移动锚节点根据接收到的通信范围的全部未知节点位置信息,绘制区域内无线传感器节点的位置分布图;
动态移动轨迹模型建立模块,用于根据移动锚节点绘制的区域内无线传感器节点的位置分布图,对移动锚节点的静态移动轨迹进行动态调整,以建立移动锚节点的动态移动轨迹模型。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,在所述静态移动轨迹模型建立模块中包括以下步骤:设定移动锚节点的通信半径为R、通信范围为以节点为圆心,以R为半径的圆形区域,利用蜂窝覆盖原理,将移动锚节点的通信范围等效成半径为R的内六边形,通信范围内的采集点呈均匀分布,任意相邻的两个采集点间距为R,任意相邻三个的采集点构成等边三角形;
建立为长为L、宽为W的矩形区域,设定区域的起点处为其中一个采集点坐标为(x0,y0),建立二维坐标系,从而计算得到每个采集点的坐标;
根据采集点的坐标,确定移动锚节点的最小移动周期;
设定移动锚节点的静态移动路径规划的原则。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,在所述未知节点位置信息获取模块中,包括位置信息广播模块、定位信息接收模块、验证模块、位置信息计算模块与位置信息发送模块,其中,所述位置信息广播模块,当移动锚节点移动到采集点时,广播包含移动锚节点坐标的定位信息或包含采集点坐标的定位信息;
所述定位信息接收模块,用于接收移动锚节点发送的定位信息;
所述验证模块,未知节点先后获取到三个移动锚节点的定位信息,验证接收到的三个坐标值是否构成等边三角形;
所述位置信息计算模块,未知节点当未知节点根据验证通过后的三个定位信息,利用三边定位方法,计算未知节点自身的位置;
所述位置信息发送模块,用于计算得出的未知节点自身的位置发送给移动锚节点。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述未知节点位置信息获取模块在实施过程中,分为以下两种情况:情况a、若移动锚节点带有GPS定位功能,当移动锚节点根据静态移动轨迹模型移动到采集点位置时,广播移动锚节点的坐标值等定位信息,所述未知节点通过定位信息接收模块、验证模块、位置信息计算模块得到精确的位置信息,通过位置信息发送模块将此信息发送给移动锚节点;
情况b、若移动锚节点不具有GPS定位功能,当移动锚节点根据静态移动轨迹模型移动到采集点位置时,广播移动锚节点所在位置处的采集点的坐标值等定位信息,所述未知节点通过定位信息接收模块、验证模块、位置信息计算模块得到相对的位置信息,通过位置信息发送模块将此信息发送给移动锚节点。