CN109375162A - 定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

定位方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN109375162A CN201811353135.0A CN201811353135A CN109375162A CN 109375162 A CN109375162 A CN 109375162A CN 201811353135 A CN201811353135 A CN 201811353135A CN 109375162 A CN109375162 A CN 109375162A
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张秋镇
彭陶峰
杨峰
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Abstract

本发明公开了一种定位方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点中确定若干个参考节点；判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线；当所述参考节点中是至少有N个参考节点不共线时，根据不共线的N个参考节点的位置，计算未知节点的位置。通过对参考节点进行三点共线判断，若共线，则舍弃共线的参考节点，若不共线，则通过不共线的参考节点对未知节点进行定位，充分考虑对参考节点之间的分布关系，从而选取最优参考节点序列对未知节点进行定位，提高定位精度。

Description

定位方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及无线传感网络定位领域，尤其涉及一种定位方法、装置、设备 及存储介质。
背景技术
无线传感网络是由部署在监测区域内的大量微型传感器节点组成，通过无 线通信方式形成的一种多跳自组织网络系统。它通过感知、采集和处理网络疯 爱区域中感知对象的信息(例如光、声、热、电、力学、化学、位置等各种信 息)，与互联网结合形成一巨大网络，在环境监测、空间探索、智能家居、工业 控制等领域具有广泛的应用前景。而定位技术是无线传感网络重要的支撑技术， 很多情况下，无线传感网络中的节点需要知道自身的物理位置，如果网络不能 提供相应的位置信息，那么传感器的许多功能是毫无意义的。
目前，非测距定位算法由于不需要借助外在硬件设备测量节点之间距离的 算法，减少了节点的成本消耗，在节点定位上被广泛使用。例如一种基于校正 值误差加权的改进DV-Hop定位方法(专利申请号：201310285399.8)：在未知 节点接收到多个参考节点的校正值后，根据参考节点校正值误差的大小以及与 未知节点的跃距两个方面赋予各个参考节点的校正值以不同的权值，得到的平 均跃距是对各个参考节点的校正值归一化加权处理后的值，再用校正值加权的 平均跃距与跃距的乘积得到未知节点与各参考节点之间的估计距离，最后通过 计算获得节点的定位坐标，完成所有未知节点的定位。但是，上述定位方法欠 缺对参考节点的位置选择的考虑，定位精度较低。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种定位方法、装置、设备及存储 介质，能够充分考虑参考节点位置的选择，提高定位精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种定位方法，包括以下步骤：
根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点中确定若干个参考节点；
判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线；
当所述参考节点中是至少有N个参考节点不共线时，根据不共线的N个参 考节点的位置，计算未知节点的位置。
优选地，所述判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线，具体 包括：
判断所述参考节点的数目是否不小于3；
当所述参考节点的数目小于3时，结束定位；
当所述参考节点的数目等于3时，判断3个所述参考节点是否不共线；
当所述参考节点的数目大于3时，根据接收到的所述参考节点的信号的先 后顺序，从所述参考节点中确定一参照点，并将剩余的参考节点两两随机组合； 判断所述参照点与任意一组随机组合后的两个参考节点是否不共线。
优选地，所述方法包括以下计算未知节点位置的步骤：
当所述参考节点的数目等于3，且3个所述参考节点不共线时，根据3个所 述参考节点的位置及其平均跃距，通过三边定位算法计算所述未知节点的位置。
优选地，所述方法包括以下计算未知节点位置的步骤：
当所述参考节点的数目大于3，且所述参照点与任意一组随机组合后的两个 参考节点不共线时，根据所述参照点的位置、任意一组随机组合后的参考节点 的位置计算各个参考节点对应的未知节点的位置；
根据各个参考节点对应的未知节点的位置，计算所述未知节点的平均位置， 作为所述未知节点的最终位置。
优选地，所述根据所述参照点的位置、任意一组随机组合后的参考节点的 位置计算各个参考节点对应的未知节点的位置，具体包括：
根据公式(1)，计算各个参考节点对应的未知节点的位置；
其中，(x， y)表示未知节点的坐标；(x1，y1)表示参照点的坐标；(xm，ym)表示随机 组合的两个参考节点中任意一个参考节点m的坐标；c表示光速；tm1表示从参 考节点m传输到参照点的时间差；
优选地，所述方法还包括以下网络初始化步骤：
网络中各个节点获取其到各个锚节点的最小跃距和各个锚节点的位置，并 根据获取的最小跃距，计算转发跃距；其中，所述转发跃距＝最小跃距+1；
网络中各个节点将所述转发跃距转发到其周围节点。
优选地，所述方法还包括：
根据各锚节点之间的最小跃距及其位置，计算锚节点的平均跃距，并将所 述平均跃距转发到周围节点。
第二方面，本发明实施例提供了一种定位装置，包括：
参考节点确定模块，用于根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点 中确定若干个参考节点；
节点共线判断模块，用于判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不 共线；
节点位置计算模块，用于当所述参考节点中是至少有N个参考节点不共线 时，根据不共线的N个参考节点的位置，计算未知节点的位置。
第三方面，本发明实施例提供了一种定位设备，包括处理器、存储器以及 存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器 执行所述计算机程序时实现如上述的定位方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于， 所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运 行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的定位方法。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种定位方法的有益效果在于：所 述定位方法包括：根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点中确定若干 个参考节点；判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线；当所述参 考节点中是至少有N个参考节点不共线时，根据不共线的N个参考节点的位置， 计算未知节点的位置。通过对参考节点进行三点共线判断，若共线，则舍弃共 线的参考节点，若不共线，则通过不共线的参考节点对未知节点进行定位，充 分考虑对参考节点之间的分布关系，从而选取最优参考节点序列对未知节点进 行定位，提高定位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的定位方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的三角定位算法的流程示意图；
图3是本发明第二实施例提供的定位装置的示意框图；
图4是本发明第三实施例提供的定位设备的示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，本发明第一实施例提供了一种定位方法，其可由定位设备来执 行，并包括以下步骤：
S11：根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点中确定若干个参考节 点；
S12：判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线；
S13：当所述参考节点中是至少有N个参考节点不共线时，根据不共线的N 个参考节点的位置，计算未知节点的位置。
在本实施例，N＝3。网络中各节点将平均跃距广播到网络中，未知节点将接 收到广播信息的锚节点定义为参考节点，将未接收到广播信息的锚节点舍弃。 之后在选择参考节点进行定位时引入根据三角形三边关系“两边的和大于第三 边，两边的差小于第三边”原理，通过该原理判断参考节点中是否至少有3个 参考节点不共线，例如当参考节点的数目少于3时，结束定位；当参考节点的 数目M不小于3时，将参考节点按照进行随机组合，并判断各组中3个参考 节点是否三点共线，若共线，则舍弃这组参考节点，若不共线，则通过不共线 的参考节点对未知节点进行定位，充分考虑对参考节点之间的分布关系，从而实现选取最优参考节点序列对未知节点进行定位，提高定位精度。
在一种可选的实施例中，所述判断所述参考节点中是否至少有N个参考节 点不共线，具体包括：
判断所述参考节点的数目是否不小于3；
当所述参考节点的数目小于3时，结束定位；
当所述参考节点的数目等于3时，判断3个所述参考节点是否不共线；
当所述参考节点的数目大于3时，根据接收到的所述参考节点的信号的先 后顺序，从所述参考节点中确定一参照点，并将剩余的参考节点两两随机组合； 判断所述参照点与任意一组随机组合后的两个参考节点是否不共线。
在一种可选的实施例中，所述方法包括以下计算未知节点位置的步骤：
当所述参考节点的数目等于3，且3个所述参考节点不共线时，根据3个所 述参考节点的位置及其平均跃距，通过三边定位算法计算所述未知节点的位置。
在一种可选的实施例中，所述方法包括以下计算未知节点位置的步骤：
当所述参考节点的数目大于3，且所述参照点与任意一组随机组合后的两个 参考节点不共线时，根据所述参照点的位置、任意一组随机组合后的参考节点 的位置计算各个参考节点对应的未知节点的位置；
根据各个参考节点对应的未知节点的位置，计算所述未知节点的平均位置， 作为所述未知节点的最终位置。
在一种可选的实施例中，所述根据所述参照点的位置、任意一组随机组合 后的参考节点的位置计算各个参考节点对应的未知节点的位置，具体包括：
根据公式(1)，计算各个参考节点对应的未知节点的位置；
其中，(x， y)表示未知节点的坐标；(x1，y1)表示参照点的坐标；(xm，ym)表示随机 组合的两个参考节点中任意一个参考节点m的坐标；c表示光速；tm1表示从参 考节点m传输到参照点的时间差；
在本实施例中，首先判断参考节点的数目：
(1)当参考节点的数目不足3个时，则无法执行定位，应舍弃数据；
(2)当参考节点数目等于3时，利用平面几何知识“三角形两边的和大于 第三边，两边的差小于第三边”判断这三个参考节点是否共线，若共线则可根 据该三参考节点利用三边定位算法计算出未知节点位置坐标。
(3)当参考节点数目超过3时，首先选取最先接收到参考节点信号的点作 为参照点(设为S1)，再从其余参考节点中反复选取两个参考节点利用三角三边 定位算法进行最小二乘定位，反复操作求出未知节点位置，再将所得位置求平 均值。
三边定位算法具体表示为；
设传感网络中共有M个参考节点，设最先接收到参考节点信号的点作为参 照点并设坐标为S(x1，y1)，未知节点位置(x，y)。首先从剩余的M-1个节点 中随机并反复选取两个参考节点P(xm，ym)，Q(xn，yn)(其中m≠n)；(当参 考节点的数目等于3时，则直接选取剩余两个参考节点)利用“三角形两边的 和大于第三边，两边的差小于第三边”原理中判断三个参考节点是否共线。当 三个参考节点不共线时，设点P到未知节点距离为rm，同理S到未知节点的距离为r1，
由于rm-r1＝rm1＝c×tm1；
其中，c为光速，tm1为从P传输至S的时间差。
设：
整理得：
-2xm1x-2ym1y-2rm1r1＝rm1+K1-Km，
其中，
则可得到：
令则有XA＝B；
根据XAAT＝BAT，可以得到X＝BAAT(AAT)-1；
联立求解上述方程组，可以得到x′m＝x＝X[1]，y′m＝y＝y[1]；
利用上述算法可反复操作求出每个参考节点对应的未知节点的位置 (x′k，y′k)，k＝2，3…M。
最后将所得的未知节点位置取平均值即得最终位置
每个参考节点到未知节点的距离rk可以通过该参考节点发送的平均跃距Hi以及该参考节点到未知节点跳数L计算得到，即rk＝Hi×L。
在一种可选的实施例中，所述方法还包括以下网络初始化步骤：
网络中各个节点获取其到各个锚节点的最小跃距和各个锚节点的位置，并 根据获取的最小跃距，计算转发跃距；其中，所述转发跃距＝最小跃距+1；
网络中各个节点将所述转发跃距转发到其周围节点。
通过节点间信息交换，使网络中所有节点得到锚节点的跃距Hi和锚节点位 置。网络中所有节点记录到每个锚节点的最小跃距，不计来自同一锚节点的最 大跃距，然后将Hi+1并转发给周围节点。这样便可使网络中所有节点获得每个 锚节点的最小跃距，包含锚节点与其他锚节点相互间的最小跃距。
在一种可选的实施例中，所述方法还包括：
根据各锚节点之间的最小跃距及其位置，计算锚节点的平均跃距，并将所 述平均跃距转发到周围节点。
在本实施例中，根据公式计算网络中所有锚节点的平均跃距；其中(Xi，Yi)(Xj，Yj)分别代表锚节点i，j的坐标，hij为锚节点i和j 之间的最小跃距，将计算结果作为跳距修正数值广播到网络中，网络中各节点 只接收最近锚节点的平均跃距值，并转发给周围节点。这样可保证大多数节点 从最近的锚节点接收到平均跃距值。
为了方便了解，如图2所示，下面对本实施例的三角定位算法的流程进行 简单说明，包括：
(1)网络初始化；
(2)计算网络中所有节点的跳数；
(3)计算锚节点的平均跃距；
(4)将平均跃距广播至网络；
(5)盲点(即未知节点)接收到广播信息？若否，舍弃该点；若是，执行 步骤(6)
(6)判断锚节点数≤3？若是，执行步骤(7)，若否，执行步骤(8)
(7)判断锚节点数＝3？若是，执行步骤(9)，若否，结束定位；
(8)分组：三点一组，并执行步骤(9)；
(9)判断三点共线？，若是，舍弃该点，若否，进行位置估计。
进一步地，所述定位方法还包括：根据预设的参考节点的数目、预设的锚 节点的数目以及预设的通信半径，对所述未知节点的位置进行仿真误差分析， 计算所述未知节点平均误差。
平均误差表示为每一次三边定位算法中求得的一参考节点对应位置与实际 位置之间的差值与整个传感网络中所求的位置与实际位置差值和之比，即 Pi表示第i次求得的位置估计值，Preal(i)表示第i次的实际 位置值。
在模拟传感网络中，不同通信半径三角形三边关系定位算法定位误差不同。 通过在100*100区域中任意抛洒100个节点，用MATLAB进行仿真，并分三类传 输半径R(单位:m)分10,20,30相比较，同时将锚节点个数分 10,15,20,25,30,35,50相比较。具体为作出不同通信半径下不同位置已知节点 数量下每个未知节点的误差以及作出不同通信半径下本算法误差对比图。这里 算法的定位精度表示为当参考节点变化时，所有节点的平均误差与通信半径的 比值，但定位误差并不是一直呈下降趋势，因为参考节点随机分布，网络结构 随参考节点数目改变而改变，对定位精度造成影响。但与非测距定位算法相比 整体呈下降趋势。由此可见，本发明实施例提供的定位方法相对于现有的非测 距定位算法具有更高的定位精度。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种定位方法的有益效果在于：所 述定位方法包括：根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点中确定若干 个参考节点；判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线；当所述参 考节点中是至少有N个参考节点不共线时，根据不共线的N个参考节点的位置， 计算未知节点的位置。通过对参考节点进行三点共线判断，若共线，则舍弃共 线的参考节点，若不共线，则通过不共线的参考节点对未知节点进行定位，充 分考虑对参考节点之间的分布关系，从而选取最优参考节点序列对未知节点进 行定位，提高定位精度。
请参阅图3，本发明第二实施例提供了一种定位装置，包括：
参考节点确定模块1，用于根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点 中确定若干个参考节点；
节点共线判断模块2，用于判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不 共线；
节点位置计算模块3，用于当所述参考节点中是至少有N个参考节点不共线 时，根据不共线的N个参考节点的位置，计算未知节点的位置。
在一种可选的实施例中，所述节点共线判断模块2包括：
节点数目判断单元，用于判断所述参考节点的数目是否不小于3；
结束定位单元，用于当所述参考节点的数目小于3时，结束定位；
第一三点共线判断单元，用于当所述参考节点的数目等于3时，判断3个 所述参考节点是否不共线；
第二三点共线判断单元，用于当所述参考节点的数目大于3时，根据接收 到的所述参考节点的信号的先后顺序，从所述参考节点中确定一参照点，并将 剩余的参考节点两两随机组合；判断所述参照点与任意一组随机组合后的两个 参考节点是否不共线。
在一种可选的实施例中，所述节点位置计算模块3包括：
第一位置计算单元，用于当所述参考节点的数目等于3，且3个所述参考节 点不共线时，根据3个所述参考节点的位置及其平均跃距，通过三边定位算法 计算所述未知节点的位置；
在一种可选的实施例中，所述节点位置计算模块3包括：
第二位置计算单元，用于当所述参考节点的数目大于3，且所述参照点与任 意一组随机组合后的两个参考节点不共线时，根据所述参照点的位置、任意一 组随机组合后的参考节点的位置计算各个参考节点对应的未知节点的位置；
第三位置计算单元，用于根据各个参考节点对应的未知节点的位置，计算 所述未知节点的平均位置，作为所述未知节点的最终位置。
在一种可选的实施例中，所述第二位置计算单元，用于根据公式(1)，计 算各个参考节点对应的未知节点的位置；
其中，(x， y)表示未知节点的坐标；(x1，y1)表示参照点的坐标；(xm，ym)表示随机 组合的两个参考节点中任意一个参考节点m的坐标；c表示光速；tm1表示从参 考节点m传输到参照点的时间差；
在一种可选的实施例中，所述装置还包括网络初始化模块，所述网络初始 化模块包括：
跃距信息获取模块，用于网络中各个节点获取其到各个锚节点的最小跃距 和各个锚节点的位置，并根据获取的最小跃距，计算转发跃距；其中，所述转 发跃距＝最小跃距+1；
跃距信息转发单元，用于网络中各个节点将所述转发跃距转发到其周围节 点。
在一种可选的实施例中，所述装置还包括：
平均跃距计算模块，用于根据各锚节点之间的最小跃距及其位置，计算锚 节点的平均跃距，并将所述平均跃距转发到周围节点。
进一步地，所述定位装置还包括：误差分析模块，用于根据预设的参考节 点的数目、预设的锚节点的数目以及预设的通信半径，对所述未知节点的位置 进行仿真误差分析。
本实施中的定位装置与第一实施例中的定位方法的原理和过程相同，在此 不在重复说明。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分 离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件 可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多 个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实 施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关 系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。 本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
参见图4，是本发明第三实施例提供的定位设备的示意图。如图4所示，该 定位设备包括：至少一个处理器11，例如CPU，至少一个网络接口14或者其他 用户接口13，存储器15，至少一个通信总线12，通信总线12用于实现这些组 件之间的连接通信。其中，用户接口13可选的可以包括USB接口以及其他标准 接口、有线接口。网络接口14可选的可以包括Wi-Fi接口以及其他无线接口。 存储器15可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器15可选的可以包 含至少一个位于远离前述处理器11的存储装置。
在一些实施方式中，存储器15存储了如下的元素，可执行模块或者数据结 构，或者他们的子集，或者他们的扩展集:
操作系统151，包含各种系统程序，用于实现各种基础业务以及处理基于硬 件的任务；
程序152。
具体地，处理器11用于调用存储器15中存储的程序152，执行上述实施 例所述的定位方法，例如图1所示的步骤S11。或者，所述处理器执行所述计算 机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如参考节点确定模块。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个 或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发 明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指 令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述定位设备中的执行过程。
所述定位设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计 算设备。所述定位设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人 员可以理解，所述示意图仅仅是定位设备的示例，并不构成对定位设备的限定， 可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
所称处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还 可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、 专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可 编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器 件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理 器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器11是所述定位设备 的控制中心，利用各种接口和线路连接整个定位设备的各个部分。
所述存储器15可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器11通过 运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储 器内的数据，实现所述定位设备的各种功能。所述存储器15可主要包括存储程 序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的 应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据 手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器15可 以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、 插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital, SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易 失性固态存储器件。
其中，所述定位设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作 为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于 这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计 算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读 存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的 步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以 为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可 读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、 U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及 软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司 法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区， 根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本发明第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储 介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机 可读存储介质所在设备执行如第一实施例中任意一项所述的定位方法。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这 些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种定位方法，其特征在于，包括：
根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点中确定若干个参考节点；
判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线；
当所述参考节点中是至少有N个参考节点不共线时，根据不共线的N个参考节点的位置，计算未知节点的位置。
2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线，具体包括：
判断所述参考节点的数目是否不小于3；
当所述参考节点的数目小于3时，结束定位；
当所述参考节点的数目等于3时，判断3个所述参考节点是否不共线；
当所述参考节点的数目大于3时，根据接收到的所述参考节点的信号的先后顺序，从所述参考节点中确定一参照点，并将剩余的参考节点两两随机组合；判断所述参照点与任意一组随机组合后的两个参考节点是否不共线。
3.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述方法包括以下计算未知节点位置的步骤：
当所述参考节点的数目等于3，且3个所述参考节点不共线时，根据3个所述参考节点的位置及其平均跃距，通过三边定位算法计算所述未知节点的位置。
4.如权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述方法包括以下计算未知节点位置的步骤：
当所述参考节点的数目大于3，且所述参照点与任意一组随机组合后的两个参考节点不共线时，根据所述参照点的位置、任意一组随机组合后的参考节点的位置计算各个参考节点对应的未知节点的位置；
根据各个参考节点对应的未知节点的位置，计算所述未知节点的平均位置，作为所述未知节点的最终位置。
5.如权利要求4所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述参照点的位置、任意一组随机组合后的参考节点的位置计算各个参考节点对应的未知节点的位置，具体包括：
根据公式(1)，计算各个参考节点对应的未知节点的位置；
其中，(x，y)表示未知节点的坐标；(x1，y1)表示参照点的坐标；(xm，ym)表示随机组合的两个参考节点中任意一个参考节点m的坐标；c表示光速；tm1表示从参考节点m传输到参照点的时间差；xm1＝xm-x1，ym1＝ym-y1，
6.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包括以下网络初始化步骤：
网络中各个节点获取其到各个锚节点的最小跃距和各个锚节点的位置，并根据获取的最小跃距，计算转发跃距；其中，所述转发跃距＝最小跃距+1；
网络中各个节点将所述转发跃距转发到其周围节点。
7.如权利要求6所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据各锚节点之间的最小跃距及其位置，计算锚节点的平均跃距，并将所述平均跃距转发到周围节点。
8.一种定位装置，其特征在于，包括：
参考节点确定模块，用于根据接收到的锚节点的平均跃距，从所述锚节点中确定若干个参考节点；
节点共线判断模块，用于判断所述参考节点中是否至少有N个参考节点不共线；
节点位置计算模块，用于当所述参考节点中是至少有N个参考节点不共线时，根据不共线的N个参考节点的位置，计算未知节点的位置。
9.一种定位设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的定位方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的定位方法。
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