基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法技术

本发明专利技术涉及一种基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法，首先根据GPS定位系统确定部署在水面的锚节点的坐标，再确定待定位节点的三维坐标。待定位节点坐标确定如下：首先利用水深与压强的关系求出节点的水深；然后将水下三维定位问题等效转换为二维定位。待定位节点的二维坐标确定如下：普通节点收集各锚节点的位置与距离信息，保存在一张表List上，然后广播给各锚节点；各锚节点根据表List独立的运行粒子群算法，分别求得各自的最优粒子，并把结果发给待定位节点；待定位节点检测锚节点所求的最优粒子，确定出节点的二维坐标。本发明专利技术可以显著减少待定位节点的能量和计算消耗。

【技术实现步骤摘要】
基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法
本专利技术属于水下无线传感器网络，群体智能的
，主要涉及一种基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法。
技术介绍
随着人们对辽阔海洋探索的迫切渴望和沿海地区军事防御、商业开发等需求的日益增加，以无线传感器网络为基础的水下无线传感器网络(UnderwaterWirelessSensorNetworks，UWSN)引起了学术界和工业界的密切关注，它将在未来的水下监视预警系统中发挥重要的作用。水下无线传感器网络中，节点的位置信息是许多应用必不可少的一部分，例如在水生环境监测中，航道的监控等应用中，获取的数据都必须与节点位置信息相关联。由于全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）不能用于水下网络定位，因此，水下节点设备精确定位成为了一个大的难点。无线传感器网络定位算法可以分为基于距离(range-based)与距离无关(range-free)的两种定位算法。降维定位是一种针对水下三维传感器网络、降低计算复杂度的有效算法。它的基本思想是将稀疏布局的三维传感器网络的节点映射到平面上。在深度z可以通过压强求得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法，节点包括已知位置的锚节点和待定位节点，其特征在于，所述待定位节点位置的确定包括以下步骤：假设待定位节点为D，所述D?的坐标为(x,y,z),其在水平面的投影为D′(x,y,0)，锚节点Ai（xi，yi，0）到待定位节点D?的距离为Di,Di?在海平面上的投影为di，步骤1.?每个锚节点Ai?测量其到待定位节点D?的距离Di，然后将自身的坐标以及距离信息发送给待定位节点；步骤2.?待定位节点利用水深与压强的关系求得节点的深度坐标z，并将其保存到一张位置信息表List?上；步骤3.?待定位节点接收所有锚节点的位置信息，将其保存到表List?上，并...

【技术特征摘要】
1.一种基于粒子群算法的水下无线传感器网络节点定位方法，节点包括已知位置的锚节点和待定位节点，所述待定位节点位置的确定包括以下步骤：假设待定位节点为D，所述D的坐标为(x,y,z),其在水平面的投影为D′(x,y,0)，锚节点Ai(xi，yi，0)到待定位节点D的距离为Di,Di在海平面上的投影为di，步骤1.每个锚节点Ai测量其到待定位节点D的距离Di，然后将自身的坐标以及距离信息发送给待定位节点；步骤2.待定位节点利用水深与压强的关系求得节点的深度坐标z，并将其保存到一张位置信息表List上；步骤3.待定位节点接收所有锚节点的位置信息，将其保存到表List上，并求出每个Di在海平面上到投影di，保存到位置信息表List上；待定位节点将位置信息表List广播给所有其他锚节点；步骤4.每个收到位置信息表List的锚节点，独立的运行粒子群算法，求取待定位节点的二维坐标(x,y)；步骤5.每个锚节点的粒子群进化过程中的粒子群中所有粒子的全局最优解gbest，以一定概率P在种群之间迁移；步骤6.锚节点运行完粒子群算法后，将得到的最优粒子的坐标发送给待定位节点；步骤7.待定位节点在收到所有锚节点估算的最优粒子的坐标后，找出所有满足F<A的粒子，根据F_Mean法计算出待定位节点的二维坐标(x,y)，然后再结合开始求得的深度坐标z，即可...

【专利技术属性】
技术研发人员：何倩，钱文标，王勇，柴华昕，董庆贺，周晴伦，陶晓玲，杨指挥，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：