无线传感器网络和超声波协同作用下的立体定位系统技术方案

一种无线传感器网络和超声波协同作用下的立体定位系统，属于无线立体定位技术领域。该系统涉及一种高效可靠的时间同步机制，通过目标节点和参考节点之间的四次握手通信，确保全局网络节点保持相同时间基准，以获取准确的距离信息，并利用基于质心法的改进算法确定目标节点位置，从硬件和软件上实现了目标节点在测量空间内的高精度立体定位。本实用新型专利技术克服了有线方式超声波立体定位系统的布线复杂以及无线方式中因为网络节点时钟不同步而导致的定位精度差等问题，适用范围广，可扩展性强。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

无线传感器网络和超声波协同作用下的立体定位系统
本技术属于无线立体定位
，特别涉及一种无线传感器网络和超声波协同作用下的立体定位系统。
技术介绍
超声波测距定位是一种非接触式测量技术，并以其测距精度高、指向性强、能量消耗低和对电磁场不敏感等特点在测距定位上得到普遍使用。有线超声波定位系统可由一个目标节点和若干个参考节点组成，在微机指令信号的作用下参考节点通过有线介质向目标节点发射电信号，目标节点在收到电信号后同时向参考节点发射超声波信号，从而根据指令信号与超声波到达的时间差计算出待测距离。最后利用三个或三个以上不在同一直线上的参考节点，通过相关计算法则确定出目标节点的位置。但此种定位方式也存在一定的局限性，有线介质的引入限制了系统的可扩展性，无法应用于不适合布线或布线成本较高的环境。无线超声波定位技术具有免于布线、不受空间限制和可大规模扩展等优势。无线超声波定位系统中，超声波收发节点之间的时间同步是进行精确定位的关键所在。在有线方式下，一个微控制器利用定时器完全可以实现从发射控制到接收中断时间上的严格控制，但无线方式下，目标节点与多个参考节点各有其自身系统时钟，这些本地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线传感器网络和超声波协同作用下的立体定位系统，该系统硬件包括：目标节点1：由射频模块、超声波模块、控制器模块、电机驱动模块和电源模块五部分组成，接受遥控器节点6的指令做出相应动作，可在被测空间内中自由移动；参考节点2、3、4、5：由射频模块、超声波模块、控制器模块和电源模块四部分组成，负责对超声波信号进行接收和解调，可获得目标节点1与参考节点2、3、4、5的四组距离信息；遥控器节点6：由射频模块、超声波模块、控制器模块和电源模块四部分组成，负责发出遥控指令，指挥目标节点1做出左转、右转、前进、停止等动作；基站节点7：由射频模块、液晶显示模块、控制器模块、串口模块和电源模块五部分组成，实现...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙桂玲，左杰，李洲周，杨长锐，张颖，李晓晨，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：实用新型
国别省市：