CN110519691B - 一种海洋传感器节点的定位方法、装置和设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种海洋传感器节点的定位方法、装置和设备，其中方法包括：获取用于定位待定位节点的三棱锥，三棱锥由锚节点构成，锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点；判断待定位节点与每一三棱锥的相对位置关系，并将待定位节点位于三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥；计算待定位节点在每一有效三棱锥内的第一坐标，第一坐标为待定位节点在有效三棱锥内的坐标；计算由第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将质心坐标作为待定位节点的坐标，解决了现有对网络中处于边缘的海洋传感器节点定位偏差较大的技术问题。

Description

一种海洋传感器节点的定位方法、装置和设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种海洋传感器节点的定位方法、装置和设备。

背景技术

无线传感网络是一种由大量传感器节点构成的无线多跳式自组织网络，在海洋领域得到了广泛应用。但是由于海洋传感器节点采集到的海洋信息通常与其自身位置相关，对海洋传感器节点的定位显得至关重要。

现有技术中，对海洋传感器节点的定位虽然取得了一定的成果，但是对网络中处于边缘的海洋传感器节点定位偏差较大。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种海洋传感器节点的定位方法、装置和设备，解决了现有对网络中处于边缘的海洋传感器节点定位偏差较大的技术问题。

本申请第一方面提供了一种海洋传感器节点的定位方法，包括：

获取用于定位待定位节点的三棱锥，所述三棱锥由锚节点构成，所述锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点；

判断所述待定位节点与每一所述三棱锥的相对位置关系，并将所述待定位节点位于所述三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥；

计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标，所述第一坐标为所述待定位节点在所述有效三棱锥内的坐标；

计算由所述第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将所述质心坐标作为所述待定位节点的定位坐标。

可选地，所述方法计算由所述第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将所述质心坐标作为所述待定位节点的定位坐标之后还包括：

当判断到所述待定位节点为处于运动状态的节点时，根据最小二乘法拟合所述定位坐标，得到所述待定位节点的运动轨迹。

可选地，所述判断所述待定位节点与每一所述三棱锥的相对位置关系，并将所述待定位节点位于所述三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥具体包括：

计算各所述三棱锥的底高和该三棱锥的顶点与所述待定位节点之间的距离；

比较每一底高和对应的距离的大小，并将底高大于距离的三棱锥作为有效三棱锥。

可选地，所述计算各所述三棱锥的顶点与所述待定位节点之间的距离具体包括：

判断每一所述三棱锥的顶点是否与所述待定位节点相邻，若是，则根据RSSI测距算法计算所述距离，若否，则根据3D-DVhoP算法计算所述距离。

可选地，所述根据3D-DVhoP算法计算得到所述距离具体包括：

获取所述待定位节点和所述三棱锥的顶点通信时的跳数；

将平均跳距和所述跳数相乘后，得到所述锚节点和所述三棱锥的顶点之间的所述距离。

可选地，所述计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标具体包括：

基于第一预置公式，计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标；

所述第一预置公式为：

式中，X，Y，Z分别为第一坐标的横坐标，竖坐标，纵坐标，x_a，x_b，x_c，x_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的横坐标，y_a，y_b，y_c，y_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的纵坐标，z_a，z_b，z_c，z_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的竖坐标，RSSI_a，RSSI_b，RSSI_c，RSSI_d，分别为在待定位节点接收到的有效三棱锥的四个锚节点的信号的信号强度。

本申请第二方面提供了一种海洋传感器节点的定位装置，包括：

获取单元，用于获取用于定位待定位节点的三棱锥，所述三棱锥由锚节点构成，所述锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点；

判断单元，用于判断所述待定位节点与每一所述三棱锥的相对位置关系，并将所述待定位节点位于所述三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥；

第一计算单元，用于计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标，所述第一坐标为所述待定位节点在所述有效三棱锥内的坐标；

第二计算单元，用于计算由所述第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将所述质心坐标作为所述待定位节点的定位坐标。

可选地，还包括：

拟合单元，用于当判断到所述待定位节点为处于运动状态的节点时，根据最小二乘法拟合所述定位坐标，得到所述待定位节点的运动轨迹。

可选地，所述判断单元具体包括：

计算子单元，用于计算各所述三棱锥的底高和该三棱锥的顶点与所述待定位节点之间的距离；

比较子单元，用于比较每一底高和对应的距离的大小，并将底高大于距离的三棱锥作为有效三棱锥。

本申请第三方面提供了一种海洋传感器节点的定位设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的海洋传感器节点的定位方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供了一种海洋传感器节点的定位方法，包括：获取用于定位待定位节点的三棱锥，三棱锥由锚节点构成，锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点；判断待定位节点与每一三棱锥的相对位置关系，并将待定位节点位于三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥；计算待定位节点在每一有效三棱锥内的第一坐标，第一坐标为待定位节点在有效三棱锥内的坐标；计算由第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将质心坐标作为待定位节点的坐标。

本申请中，在对待定位节点进行定位时，首先获取到用于定位待定位节点的三棱锥，然后从所有的三棱锥中选出待定位节点位于三棱锥内部的有效三棱锥，再分别计算待定位节点在有效三棱锥内的第一坐标，最后根据所有的第一坐标计算得到待定位节点的坐标，整个过程中，筛选出有效三棱锥，有效避免了“In-To-Out Error”和“Out-To-In Error”两类现象的产生，解决了现有对网络中处于边缘的海洋传感器节点定位偏差较大的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中一种海洋传感器节点的定位方法的第一实施例的流程示意图；

图2为本申请实施例中一种海洋传感器节点的定位方法的第二实施例的流程示意图；

图3为本申请实施例中一种海洋传感器节点的定位装置的结构示意图；

图4为本申请实施例中“In-To-Out Error”的示意图；

图5为本申请实施例中“Out-To-In Error”的示意图。

具体实施方式

鉴于背景技术中提到的问题，申请人在研究现有技术后发现，现有的海洋传感器节点的定位方法容易陷入“In-To-Out Error”和“Out-To-In Error”两类现象，In-To-OutError和Out-To-In Error时，现有的定位方法只能在有限方向上进行判断，导致了较大的定位偏差。因此，申请人提出了一种海洋传感器节点的定位方法，在对待定位节点进行定位时，首先获取到用于定位待定位节点的三棱锥，然后从所有的三棱锥中选出待定位节点位于三棱锥内部的有效三棱锥，再分别计算待定位节点在有效三棱锥内的第一坐标，最后根据所有的第一坐标计算得到待定位节点的坐标，整个过程中，筛选出有效三棱锥，有效避免了“In-To-Out”和“Out-To-In”两类现象的产生，解决了现有对网络中处于边缘的海洋传感器节点定位偏差较大的技术问题。

首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或者术语适用于如下解释：

In-To-Out Error，待定位节点M和相邻节点1、2、4都处于△ABC内部，节点3在△ABC外部并且与节点1、2、3的距离大于节点M的距离时，现有定位方法会误将M判为在△ABC外部，导致In-To-Out Error，称为边界效应见图4。

Out-To-In Error，待定位节点M和相邻节点1、2、4都处于△ABC外部，其中节点2、4较待定位节点M更靠近三角形的边AB，此时节点2接收到来自A的信号强度和节点4接收到来自B、C的信号强度都高于其他节点，现有定位方法会误将M判为在△ABC内部，导致Out-To-In Error，见图5。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，请参阅图1，图1为本申请实施例中一种海洋传感器节点的定位方法的实施例一的流程示意图，如图1所示，具体包括：

步骤101、获取用于定位待定位节点的三棱锥，三棱锥由锚节点构成，锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点。

需要说明的是，对某一海洋传感器节点定位，本实施例中称为待定位节点，对待定位节点进行定位时至少需要三个锚海洋传感器节点坐标，因此本实施例中在对待定位节点进行定位是，首先获取由海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点构成的三棱锥。

步骤102、判断待定位节点与每一三棱锥的相对位置关系，并将待定位节点位于三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥。

需要说明的是，在得到待定位节点的三棱锥后，因为无效三棱锥会影响待定位节点的定位精度，因此，对三棱锥中的无效三棱锥进行筛查，保留有效三棱锥。本实施例中的筛查方式为：判断待定位节点与每一三棱锥的相对位置关系，并将待定位节点位于三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥。可以理解的是，本实施例中描述的无效三棱锥指的是待定位节点位于三棱锥外部的三棱锥。

步骤103、计算待定位节点在每一有效三棱锥内的第一坐标，第一坐标为待定位节点在有效三棱锥内的坐标。

需要说明的是，在得到有效三棱锥后，计算待定位节点在每一有效三棱锥内的位置信息，即就是第一坐标。

步骤104、计算由第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将质心坐标作为待定位节点的定位坐标。

需要说明的是，在得到待定位节点在每一有效三棱锥的位置信息后，这些位置信息并不是完全相同的，且也不是完全与待定位节点对应，可能一个第一坐标对应一个点。因此，本实施例中，计算由第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将质心坐标作为待定位节点的定位坐标。

本实施例中，在对待定位节点进行定位时，首先获取到用于定位待定位节点的三棱锥，然后从所有的三棱锥中选出待定位节点位于三棱锥内部的有效三棱锥，再分别计算待定位节点在有效三棱锥内的第一坐标，最后根据所有的第一坐标计算得到待定位节点的坐标，整个过程中，筛选出有效三棱锥，有效避免了“In-To-Out Error”和“Out-To-InError”两类现象的产生，解决了现有对网络中处于边缘的海洋传感器节点定位偏差较大的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种海洋传感器节点的定位方法的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种海洋传感器节点的定位方法的实施例二。

请参阅图2，图2为本申请实施例中一种海洋传感器节点的定位方法的实施例二的流程示意图，如图2所示，具体包括：

步骤201、获取用于定位待定位节点的三棱锥，三棱锥由锚节点构成，锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点。

需要说明的是，步骤201与实施例一的步骤101相同，具体可以参见实施例一的步骤101，在此不再赘述。

步骤202、计算各三棱锥的底高和该三棱锥的顶点与待定位节点之间的距离。

需要说明的是，此处描述的顶点指的是计算底高时，该底高对应的三棱锥的端点。

具体地，计算各三棱锥的顶点与待定位节点之间的距离具体包括：

判断每一三棱锥的顶点是否与待定位节点相邻，若是，则根据RSSI测距算法计算距离，若否，则根据3D-DVhoP算法计算距离。

可以理解的是，节点相邻的就是说这两个节点可以直接通信，例如，节点A和节点C通信，需要经过一个中间节点B，那节点A到节点C通信的通信方式为：节点A→节点B→节点C，这样节点A和节点B互为相邻关系，节点C和节点B也互为相邻关系，节点A和节点C不为相邻关系。

进一步地，当判断到三棱柱的顶点与待定位节点不相邻时，为减少相邻节点因接力“绕弯”导致的误差，根据3D-DVhoP算法计算得到距离具体包括：

获取待定位节点和三棱锥的顶点通信时的跳数；

将平均跳距和跳数相乘后，得到锚节点和三棱锥的顶点之间的距离。

可以理解的是，根据RSSI测距算法计算距离是根据RSSI衰减模型实现的，其中RSSI衰减模型具体为：

式中，RSSI(d)为距离源节点d处接收到的信号强度，RSSI(d₀)为距离d₀处测到的信号强度值，∑WAF为标准偏差和，d_f为常量，取值为8m，n_A是信号衰减系数。

步骤203、比较每一底高和对应的距离的大小，并将底高大于距离的三棱锥作为有效三棱锥。

需要说明的是，当一个三棱锥中的底高大于对应的距离时，说明此时的待定位节点位于该三棱锥内部，则将该三棱锥作为有效三棱锥。

步骤204、基于第一预置公式，计算待定位节点在每一有效三棱锥内的第一坐标，第一坐标为待定位节点在有效三棱锥内的坐标。

第一预置公式为：

式中，X，Y，Z分别为第一坐标的横坐标，竖坐标，纵坐标，x_a，x_b，x_c，x_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的横坐标，y_a，y_b，y_c，y_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的纵坐标，z_a，z_b，z_c，z_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的竖坐标，RSSI_a，RSSI_b，RSSI_c，RSSI_d，分别为在待定位节点接收到的有效三棱锥的四个锚节点的信号的信号强度。

可以理解的是，RSSI_a，RSSI_b，RSSI_c，RSSI_d可以根据上述的RSSI衰减模型计算得到。

步骤205、计算由第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将质心坐标作为待定位节点的定位坐标。

步骤206、当判断到待定位节点为处于运动状态的节点时，根据最小二乘法拟合定位坐标，得到待定位节点的运动轨迹。

需要说明的是，当待定位节点为处于运动状态的节点时，待定位节点必然存在一条运动轨迹，我们可以根据时间的先后顺序将待定位节点在不同时间节点的定位坐标进行拟合得到一条运动轨迹，以便于查看整个待定位节点的运动信息。其次还可以根据运动轨迹预测某一时间节点的待定位节点的坐标信息。

可以理解的是，拟合方式可以是，设k时刻未知节点(x_k，y_k，z_k)所在的第一段空间直线标准方程为：

式中，k-1为k时刻的上一时刻，k₀为初始时刻，x_k-1为k-1时刻的横坐标，y_k-1为k-1时刻的纵坐标，z_k-1为k-1时刻的竖坐标。

空间直线在XZ面投影方程为：

假设对于一个二维平面直线表示为：y＝ax+b，a为斜率，b为与y轴交点，上述方程是空间直线在XZ面的投影方程。

分别对上述两个方程进行拟合得到

为根据拟合方程x＝a*z+b求出的近似值，实测值为x_i，两者之间差值为：

为达到差值最小，将a、b、c、d取值为方程系数，满足关系：

得到：

令

上述式(1)和(2)分别为下面式(3)和式(4)，

FF*A＝FX (3)；

FF*B＝FY (4)；

其中，A＝[a b]′，X＝[x₁,x₂,…x_m]′，B＝[c d]′，Y＝[y₁,y₂,…y_m]′。求解m组数据点集方程组，得到拟合直线参数a、b、c、d值。

本实施例中，在对待定位节点进行定位时，首先获取到用于定位待定位节点的三棱锥，然后从所有的三棱锥中选出待定位节点位于三棱锥内部的有效三棱锥，再分别计算待定位节点在有效三棱锥内的第一坐标，最后根据所有的第一坐标计算得到待定位节点的坐标，整个过程中，筛选出有效三棱锥，有效避免了“In-To-Out Error”和“Out-To-InError”两类现象的产生，解决了现有对网络中处于边缘的海洋传感器节点定位偏差较大的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种海洋传感器节点的定位方法的实施例二，以下为本申请实施例提供的一种海洋传感器节点的定位装置的实施例。

请参阅图3，图3为本申请实施例中一种海洋传感器节点的定位装置的实施例的结构示意图，如图3所示，具体包括：

获取单元301，用于获取用于定位待定位节点的三棱锥，三棱锥由锚节点构成，锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点；

判断单元302，用于判断待定位节点与每一三棱锥的相对位置关系，并将待定位节点位于三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥；

第一计算单元303，用于计算待定位节点在每一有效三棱锥内的第一坐标，第一坐标为待定位节点在有效三棱锥内的坐标；

第二计算单元304，用于计算由第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将质心坐标作为待定位节点的定位坐标。

进一步地，还包括：

拟合单元，用于当判断到待定位节点为处于运动状态的节点时，根据最小二乘法拟合定位坐标，得到待定位节点的运动轨迹。

进一步地，判断单元具体包括：

计算子单元，用于计算各三棱锥的底高和该三棱锥的顶点与待定位节点之间的距离；

比较子单元，用于比较每一底高和对应的距离的大小，并将底高大于距离的三棱锥作为有效三棱锥。

进一步地，计算子单元，具体用于判断每一三棱锥的顶点是否与待定位节点相邻，若是，则根据RSSI测距算法计算距离，若否，则根据3D-DVhoP算法计算距离。

进一步地，根据3D-DVhoP算法计算得到距离具体包括：

获取待定位节点和三棱锥的顶点通信时的跳数；

将平均跳距和跳数相乘后，得到锚节点和三棱锥的顶点之间的距离。

进一步地，第一计算单元具体用于，基于第一预置公式，计算待定位节点在每一有效三棱锥内的第一坐标；

第一预置公式为：

式中，X，Y，Z分别为第一坐标的横坐标，竖坐标，纵坐标，x_a，x_b，x_c，x_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的横坐标，y_a，y_b，y_c，y_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的纵坐标，z_a，z_b，z_c，z_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的竖坐标，RSSI_a，RSSI_b，RSSI_c，RSSI_d，分别为在待定位节点接收到的有效三棱锥的四个锚节点的信号的信号强度。

本实施例中，在对待定位节点进行定位时，首先获取到用于定位待定位节点的三棱锥，然后从所有的三棱锥中选出待定位节点位于三棱锥内部的有效三棱锥，再分别计算待定位节点在有效三棱锥内的第一坐标，最后根据所有的第一坐标计算得到待定位节点的坐标，整个过程中，筛选出有效三棱锥，有效避免了“In-To-Out Error”和“Out-To-InError”两类现象的产生，解决了现有对网络中处于边缘的海洋传感器节点定位偏差较大的技术问题。

本申请实施例还提供了一种海洋传感器节点的定位设备，包括：处理器以及存储器；存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；处理器用于根据程序代码中的指令执行实施例一或实施例二所述的海洋传感器节点的定位方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种海洋传感器节点的定位方法，其特征在于，包括：

获取用于定位待定位节点的三棱锥，所述三棱锥由锚节点构成，所述锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点；

判断所述待定位节点与每一所述三棱锥的相对位置关系，并将所述待定位节点位于所述三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥；

计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标，所述第一坐标为所述待定位节点在所述有效三棱锥内的坐标；

计算由所述第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将所述质心坐标作为所述待定位节点的定位坐标；

所述方法计算由所述第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将所述质心坐标作为所述待定位节点的定位坐标之后还包括：

当判断到所述待定位节点为处于运动状态的节点时，根据最小二乘法拟合所述定位坐标，得到所述待定位节点的运动轨迹；

所述计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标具体包括：

基于第一预置公式，计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标；

所述第一预置公式为：

式中，X，Y，Z分别为第一坐标的横坐标，竖坐标，纵坐标，x_a，x_b，x_c，x_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的横坐标，y_a，y_b，y_c，y_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的纵坐标，z_a，z_b，z_c，z_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的竖坐标，RSSI_a，RSSI_b，RSSI_c，RSSI_d，分别为在待定位节点接收到的有效三棱锥的四个锚节点的信号的信号强度。

2.根据权利要求1所述的海洋传感器节点的定位方法，其特征在于，所述判断所述待定位节点与每一所述三棱锥的相对位置关系，并将所述待定位节点位于所述三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥具体包括：

计算各所述三棱锥的底高和该三棱锥的顶点与所述待定位节点之间的距离；

比较每一底高和对应的距离的大小，并将底高大于距离的三棱锥作为有效三棱锥。

3.根据权利要求2所述的海洋传感器节点的定位方法，其特征在于，所述计算各所述三棱锥的顶点与所述待定位节点之间的距离具体包括：

判断每一所述三棱锥的顶点是否与所述待定位节点相邻，若是，则根据RSSI测距算法计算所述距离，若否，则根据3D-DVhoP算法计算所述距离。

4.根据权利要求3所述的海洋传感器节点的定位方法，其特征在于，所述根据3D-DVhoP算法计算得到所述距离具体包括：

获取所述待定位节点和所述三棱锥的顶点通信时的跳数；

将平均跳距和所述跳数相乘后，得到所述锚节点和所述三棱锥的顶点之间的所述距离。

5.一种海洋传感器节点的定位装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取用于定位待定位节点的三棱锥，所述三棱锥由锚节点构成，所述锚节点为海洋传感网络中除待定位节点外的海洋传感器节点；

判断单元，用于判断所述待定位节点与每一所述三棱锥的相对位置关系，并将所述待定位节点位于所述三棱锥内部的三棱锥作为有效三棱锥；

第一计算单元，用于计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标，所述第一坐标为所述待定位节点在所述有效三棱锥内的坐标；

第二计算单元，用于计算由所述第一坐标对应的点构成的多边形的质心坐标，并将所述质心坐标作为所述待定位节点的定位坐标；

拟合单元，用于当判断到所述待定位节点为处于运动状态的节点时，根据最小二乘法拟合所述定位坐标，得到所述待定位节点的运动轨迹；

所述计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标具体包括：

基于第一预置公式，计算所述待定位节点在每一所述有效三棱锥内的第一坐标；

所述第一预置公式为：

式中，X，Y，Z分别为第一坐标的横坐标，竖坐标，纵坐标，x_a，x_b，x_c，x_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的横坐标，y_a，y_b，y_c，y_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的纵坐标，z_a，z_b，z_c，z_d分别为有效三棱锥的四个锚节点的竖坐标，RSSI_a，RSSI_b，RSSI_c，RSSI_d，分别为在待定位节点接收到的有效三棱锥的四个锚节点的信号的信号强度。

6.根据权利要求5所述的海洋传感器节点的定位装置，其特征在于，所述判断单元具体包括：

计算子单元，用于计算各所述三棱锥的底高和该三棱锥的顶点与所述待定位节点之间的距离；

比较子单元，用于比较每一底高和对应的距离的大小，并将底高大于距离的三棱锥作为有效三棱锥。

7.一种海洋传感器节点的定位设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1至4中任一项所述的海洋传感器节点的定位方法。

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