无线定位系统中最佳基站布设方法技术方案

本发明专利技术公开了无线定位系统中最佳基站布设方法，该方法根据无线传感器网络基站布设最优化求解的实际问题，提出用TFBCSS法和网格搜索法求解最优化模型，从而保证基站布设最优结果的有效性，可靠性。由于不同轨迹段对精度的要求不同，将基站布设问题转化为字典分层规划(LSP)模型，根据定位系统要求或根据基站布设中信号覆盖问题可得基站布设问题的可行域。用平均几何精度因子(GDOP)作为LSP模型的评价标准，运用宽容完全分层序列法(TFBCSS)和网格搜索法求出最优解，从而得出可能的最佳基站布设。LSP模型的应用，使得本发明专利技术适用于更多的应用场景，诸如不同轨迹段有不同精度要求这样的场景。从仿真结果可知，在给定轨迹情况下，本方法比已有方法有更好的基站布设结果。

The best method of base station layout in wireless positioning system

【技术实现步骤摘要】
无线定位系统中最佳基站布设方法
本专利技术涉及一种无线定位系统中最佳基站布设方法，属于通信定位

技术介绍
无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSNs)是继互联网之后，对人类社会的生产，生活方式产生重大影响的一项重要技术。传感器网络技术是21世纪最具影响的二十一项技术之一，是对未来生活产生深远影响的十大新兴技术。2006年，我国发布的<<国家中长期科学与技术发展规划纲要>>中也将传感器技术列为信息技术的三个前沿方向之一。作为一项全新的信息获取和处理技术，WSNs在全球范围内获得了广泛的研究与关注。目前WSNs在环境监测，目标跟踪，智能交通，入侵监测等定位相关领域得到了应用。在上述应用中，目标的位置信息对数据获取至关重要。因此，定位功能是WSNs应用中的关键技术之一。由于在功耗和器件复杂性上的限制，无线传感器的测量精度往往不是很高。无线传感器网络上发展的定位技术由于其网络器件本身的性质限制了其应用。因此，在无线传感器网络中定位精度是制约其应用的一个瓶颈性难题，至今未见突破性进展。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线定位系统中最佳基站布设方法，其特征在于，所述方法包括步骤如下：/n步骤1：建立基于多个目标函数的基站布设最优化模型；/n步骤2：不同轨迹段对精度要求的不同，给每一段轨迹预定义一个优先级参数，根据优先级参数，在约束条件下，各个轨迹对应的目标函数按照不同优先级参数逐层最优化，将上述基于多目标的基站布设最优化模型进一步转化为基于字典分层规划LSP的基站布设最优化模型；/n步骤3：运用宽容完全分层序列法和网格搜索法求出最优解，从而得到最佳基站布设；/n步骤4：对基站布设结果进行分析比较，建立无线传感器定位系统基站布设的评价体系；/n所述步骤2包括：移动台在L个轨迹中有k种不同的定位精度要求...

【技术特征摘要】
1.一种无线定位系统中最佳基站布设方法，其特征在于，所述方法包括步骤如下：
步骤1：建立基于多个目标函数的基站布设最优化模型；
步骤2：不同轨迹段对精度要求的不同，给每一段轨迹预定义一个优先级参数，根据优先级参数，在约束条件下，各个轨迹对应的目标函数按照不同优先级参数逐层最优化，将上述基于多目标的基站布设最优化模型进一步转化为基于字典分层规划LSP的基站布设最优化模型；
步骤3：运用宽容完全分层序列法和网格搜索法求出最优解，从而得到最佳基站布设；
步骤4：对基站布设结果进行分析比较，建立无线传感器定位系统基站布设的评价体系；
所述步骤2包括：移动台在L个轨迹中有k种不同的定位精度要求，则L个目标函数根据不同的定位精度要求，能够划分为：



其中表示在第α种定位精度要求下的第λ个轨迹的平均几何精度因子；Li表示第i种定位精度要求的轨迹个数，并且L1+L2+...+Lk＝L；
于是在步骤1建立的多目标优化模型基础上，基站布设问题可以转化为分层多目标优化问题表示为：



其中，(X,Y)和D分别表示决策变量和可行域；Pss＝1，2…k是优先层次的符号，表示后面括号中的目标函数属于第s优先层次，并且满足Ps＞＞Ps+1,s＝1,…k,符号“>>”表示第s优先层次优先于第s+1优先层次，是定性概念，并非数量关系,符号“L-min”表示按字典序极小化，即依次按P1,…Pk的顺序逐层地先后极小化，…


2.根据权利要求1所述的一种无线定位系统中最佳基站布设方法，其特征在于，步骤1所述的建立基于含有多个目标函数的基站布设最优化模型包括：
步骤1-1：用(xi,yi)表示第i个基站的坐标位置，其中i＝1,2,…,n，n为需要布设的基站个数，最优化模型的决策变量(X,...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈益伟，颜俊，朱卫平，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32