CN101545964B - 一种基于无线传感器网络的一维定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线传感器网络的一维定位方法，该方法包括选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对；确定所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式；利用所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。本发明还公开了一种基于无线传感器网络的一维定位装置。通过本发明，消除了距离待定位目标为预定距离处的信号能量值对定位精度的影响，能够在复杂环境中更为准确地描述接收能量与距离之间的关系，同时考虑了待定位目标与参考节点的距离对定位精度的影响，使得定位性能得到提高。

Description

一种基于无线传感器网络的一维定位方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基于无线传感器网络的一维定位方法及装置。

背景技术

无线传感器网络是由部署在监视区域内的大量廉价微型的传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。

在无线传感器网络中，传感器节点的检测对象为事件或网络中的节点，这里的事件通常指网络外可发射无线信号的信号源。位置信息对传感器网络的检测活动至关重要，确定事件发生的位置或获取消息的节点位置是传感器网路最基本的功能之一，对传感器网络应用的有效性起着关键作用。

目前，无线传感器网络的定位方法有很多种，其中比较常见的为基于信号衰减模型的定位方法。该方法的进行定位的基本原理是：电磁波在空间中传播会产生能量衰减，其衰减的幅度与传播距离的远近有关。所以根据无线电波能量的衰减程度可以估算发射源和接收机之间的距离，如果接收机的位置已知，那么估算的距离就可以用来定位发射源。该方法将待定位的事件或网络中的节点看作是发射源，将用于定位的传感器节点看作是接收机，并使用如下信号能量与传输距离关系式：

P(d_i)＝P(d₀)+10αlg(d_i/d₀)    (1)

其中，P(·)为信号强度，d_i为待定位的事件或网络中的节点与用于定位的传感器节点之间的距离，P(d₀)为距离待定位的事件或网络中的节点参考距离d₀处的接收能量，通常d₀＝1m，α为衰减指数。在用于定位的传感器节点测得的能量P(d_i)已知的条件下，只要确定参数P(d₀)和α的值，即可计算得到距离d_i，通常参数P(d₀)和α的值是由经验值给出估计值。

该现有技术虽然能够在实验室中取得良好的定位性能，但在现实环境中，温度、障碍物、传播模式等条件往往都是变化和不可预知的，而在不同的环境下，参数P(d₀)的值是不同的，同时经验值本身也具有不确定性，尤其是在复杂环境中，对参数P(d₀)进行估计会降低定位的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于无线传感器网络的一维定位方法及装置，以解决现有方案中因估计P(d₀)的值而带来的影响定位性能的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于无线传感器网络的一维定位方法，包括：

从多个针对同一个待定位目标进行定位的参考节点中选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对；所述两个参考节点与待定位目标共线；

确定所述待定位目标是在所述两个参考节点所在的线段的延长线上，或者是在所述两个参考节点所在的线段上，得到所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

将所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式相减，以便消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

其中，所述两个参考节点中至少一个为接收到待定位目标信号的参考节点中能量值为最大或次大的参考节点。

其中，还包括：

选择其它参与定位估计的参考节点对；

确定组成其它各参与定位估计的参考节点对中参考节点与待定位目标的位置关系；

对于任一参与定位估计的参考节点对，利用组成该参考节点对的两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置；

将所有参与定位估计的参考节点对确定的待定位目标的位置进行统计平均处理，作为待定位目标的最终位置。

其中，对于任一参与定位估计的参考节点对，其中至少一个为接收到待定位目标信号的能量值为最大或次大的参考节点。

其中，对于任一参与定位估计的参考节点对，组成该参与定位估计的参考节点对的两个参考节点与待定位目标的位置关系包括：

待定位目标在这两个参考节点所在的线段上。

其中，

当待定位目标在一参考节点对中的两个参考节点所在的线段上时，利用所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置具体实现为：

$\frac{x-x_i}{x_j-x}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}$

其中：

x_i：选择的一参考节点对中的第一参考节点的坐标值；

x_j：选择的一参考节点对中的第二参考节点的坐标值；

P_i：选择的一参考节点对中的第一参考节点接收到的待定位目标的信号能量值；

P_j：选择的一参考节点对中的第二参考节点接收到的待定位目标的信号能量值；

x：待定位目标的位置；

α：衰减指数；

当待定位目标在一参考节点对中的两个参考节点所在的线段的延长线上时，所述利用所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置的具体实现为：

$\frac{x_i-x}{x_j-x}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}$

其中：

x_i：选择的一参考节点对中的第一参考节点的坐标值；

x_j：选择的一参考节点对中的第二参考节点的坐标值；

P_i：选择的一参考节点对中的第一参考节点接收到的待定位目标的信号能量值；

P_j：选择的一参考节点对中的第二参考节点接收到的待定位目标的信号能量值；

x：待定位目标的位置；

α：衰减指数。

一种基于无线传感器网络的一维定位装置，包括：

参考节点选择单元，用于从多个针对同一个待定位目标进行定位的参考节点中选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对；所述两个参考节点与待定位目标共线；

位置关系式确定单元，用于确定所述待定位目标是在所述两个参考节点所在的线段的延长线上，或者是在所述两个参考节点所在的线段上，得到所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

目标位置确定单元，将所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式相减，以便消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

其中，所述参考节点选择单元还用于：

选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对，使得其中至少一个为接收到待定位目标信号的参考节点中能量值为最大或次大的参考节点。

其中，还包括：

统计单元，用于对所有参与定位估计的参考节点对确定的待定位目标的位置进行统计平均处理，确定待定位目标的最终位置；

所述参考节点选择单元还用于选择其他参与定位估计的参考节点对；

所述位置关系式确定单元还用于确定组成其他各参与定位估计的参考节点对的两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

所述目标位置确定单元还用于对于任一参与定位估计的参考节点对，利用组成该参考节点对的两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

可见，通过本发明，消除了距离待定位目标为预定距离处的信号能量值对定位精度的影响，能够在复杂环境中更为准确地描述接收能量与距离之间的关系，同时考虑了待定位目标与参考节点的距离对定位精度的影响，利用所有参考节点提供的信息，使得定位性能得到提高。

附图说明

图1是本发明提供的方法的流程图；

图2是本发明提供的方法中参考节点位置示意图；

图3是本发明提供的方法中参考节点位置另一示意图；

图4是本发明提供的另一方法的流程图；

图5是本发明提供的另一方法的流程图；

图6是本发明提供的另一方法的流程图；

图7是本发明提供的另一方法的流程图；

图8是本发明提供的装置的示意图；

图9是本发明提供的另一装置的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于无线传感器网络的一维定位方法及装置，该方法包括选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对；确定所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式；利用所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。本发明还提供了一种基于无线传感器网络的一维定位装置。通过本发明，消除了距离待定位目标为预定距离处的信号能量值对定位精度的影响，能够在复杂环境中更为准确地描述接收能量与距离之间的关系，同时考虑了待定位目标与参考节点的距离对定位精度的影响，使得定位性能得到提高。

本发明实施例包括参考节点和待定位目标，其中，参考节点位置已知，是事先布置在网络中的，用来接收待定位目标发射的信号，并计算信号的强度，将其传回控制中心；待定位目标指需要确定位置的事件或网络中未知位置的节点，这里的事件是指网络外可发射无线信号的信号源，这些待定位目标以一定的功率发送无线信号。控制中心根据接收信号强度，运用无线信号损耗模型计算待定位目标与各参考节点之间的距离，并最终实现对待定位目标的定位。

由于无线信号在传播过程中的损耗与温度、湿度等自然环境有关，而且还会由于反射、衍射等因素而造成多经衰落，使得完全准确地估计公式(1)中的P(d₀)这个参数很困难，因此准确刻画无线信号能量与传播距离之间的关系成为一个技术上的难题。但是如果能够通过减少公式(1)中随环境变化的参数使衰减模型得到简化，就会使定位的性能得提高。本发明实施例就是从这个角度出发，对衰减模型进行简化，建立基于能量差的一维定位模型，同时考虑待定位目标与参考节点的距离远近关系对定位性能的影响，以期进一步提高定位性能。

下面对本发明实施例所提供的节点定位方法进行详细地描述。

本发明实施例针对煤矿、地铁、公路隧道或大型建筑物的走廊等多种场景，在这些场景中，空间一般是狭长的，在该类场景中对目标进行定位时，往往关心的只是长度方向上的位置信息，因此可以抽象成一维的。

实施例一、参见图1，实现本发明实施例所提供的本发明实施例的方法包括以下步骤：

S101：选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对；

S102：确定所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

S103：利用所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

参见图2，设参与定位估计的参考节点对中的两个参考节点为i、j，其距离为d，参考节点i和j接收到待定位目标的信号能量值分别为P_i和P_j；设待定位目标s与参考节点i和j之间的距离分别为d_i和d_j，则两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系分别为：

P_i＝P(d₀)+10αlg(d_i/d₀)    (2)

P_i＝P(d₀)+10αlg(d_j/d₀)    (3)

将(2)式和(3)相减即可将P(d₀)从公式中消去，从而可以得到：

$\frac{d_i}{d_j}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}---\left(4\right)$

在实际应用中，会根据实际环境按照一定的间隔布设参考节点，参考节点接收到待定位目标的信号能量值的大小反映了待定位目标与该参考节点距离的远近。因此，参考节点接收到待定位目标的信号后，根据各参考节点接收到待定位目标信号的能量值，就可以初步确定待定位目标是位于接收到的信号能量值为最大和次大的两个参考节点之间。例如，参见图3，设有参考节点i、j、k、l，其中参考节点j接收的信号能量最大，参考节点k接收的信号能量为次大，则可以初步确定待定位目标s位于参考节点j和k之间，同时也位于参考节点j和l之间，还位于参考节点i和k之间。

从以上所述可知，通过各参考节点接收到的待定位目标信号的能量值的大小，可以判断出对于任意两个参考节点来说，待定位目标是在这两个参考节点所在的线段的延长线上，还是在这两个参考节点所在的线段上，参见图1。因此，待定位目标与两个参考节点的位置关系有两种：

d_i-d_j＝d    (5)

d_i+d_j＝d    (6)

因此，联立(4)式和(5)式可得方程组：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{d_i}{d_j}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}\\ d_j-d_i=d\end{array}\right.---\left(7\right)$

联立(4)式和(6)式可得方程组：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{d_i}{d_j}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}\\ d_i+d_j=d\end{array}\right.---\left(8\right)$

这样，从方程组(7)或(8)中就可以分别求出d_i和d_j的值，进一步即可确定待定位目标的位置。

由于定位是在一维空间进行的，因此方程组(7)、(8)也可以分别改写成坐标的形式如下：

$\frac{x-x_i}{x-x_j}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}---\left(9\right)$

$\frac{x-x_i}{x_j-x}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}---\left(10\right)$

其中，x_i和x_j分别为参考节点i和j的坐标值，x为待定位目标的坐标值，因此，通过公式(9)或(10)可以直接得到待定位目标的坐标值。

从以上描述可以看出，本发明利用两个参考节点的能量差成功地消去了参数P(d₀)，使得在进行定位计算时只需预设参数α的值，从而降低环境因素对定位性能的影响。

实施例一提供的方法利用参考节点中的两个参考节点实现了对待定位目标的定位，但由于参考节点和待定位目标之间的距离越近，接收信号能量与距离之间的关系越接近实际情况，环境因素带来的误差越小，反之当距离越远时，由于出现障碍物等的几率增大，多径效应等不利因素的影响会使关系式不够精确，带来的误差相对较大，因此，在本发明的优选实施例中，可以考虑优先选用距离待定位目标近的参考节点进行定位，以提高定位的性能，下面对本方法进行详细地描述。

实施例二、参见图4，本发明实施例所提供的实现本发明实施例的方法包括以下步骤：

S401：选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对，保证两个参考节点中至少一个为接收到待定位目标信号的参考节点中能量值为最大或次大的参考节点；

S402～S403与S102～S103相同。

从以上所述实施例一、二可以看出，任意两个参考节点组成参考节点对均可以确定待定位目标的位置，但在实际应用中，由于参考节点数目众多，可以综合利用多个参考节点提供的信息来进一步提高定位的性能，下面对此方法进行详细地描述。

实施例三、参见图5，本发明实施例所提供的实现本发明实施例的方法在实施例一提供的方法之后还包括以下步骤：

S501：选择其它参与定位估计的参考节点对；

这里可以任意选择参考节点对的数目，例如，可以再选择一个参考节点与已选择的参考节点对中的任意一个参考节点组成另一参考节点对，这样一共就有两个参考节点对参与定位估计；也可以选择更多的参考节点对参与定位估计，甚至选择所有参考节点组成的所有参考节点对都参与定位估计；

S502：确定组成其它各参考节点对的两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

S503：对于任一参与定位估计的参考节点对，利用组成该参考节点对的两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置；

根据各参考节点对的不同，组成各参考节点对的两个节点与待定位目标的位置关系也不同，对于不同位置关系的参考节点对，分别按照公式(10)或(11)来确定待定位目标的位置；

S504：对所有参与定位估计的参考节点对确定的待定位目标的位置进行统计平均处理，作为待定位目标的最终位置。

与本发明实施例二所述的方法相似，在本发明实施例三中也可以将参考节点与待定位目标的距离对定位性能的影响考虑进来，以此来进一步提高定位的性能，下面对该方法进行详细地描述。

实施例四、参见图6，本发明实施例提供的方法在实施例一提供的方法之后还包括以下步骤：

S601：选择其它参与定位估计的参考节点对，对于任一参与定位估计的参考节点对，其中至少一个为接收到待定位目标信号的能量值为最大或次大的参考节点；

S602：确定组成其它各参与定位估计的参考节点对的两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

S603：对于任一参与定位估计的参考节点对，利用组成该参考节点对的两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置；

S604：对所有参与定位估计的参考节点对得到的待定位目标的位置进行统计平均处理，作为待定位目标的最终位置。

本发明实施例四所提供的方法保证了距离待定位目标距离较近的参考节点，也就是接收到待定位目标信号的能量最大和次大的参考节点的信息被最大限度地利用，这就是说，本发明实施例在利用参考节点进行定位估计时，采取了一种加权的方法，对不同的参考节点赋予不同的权重，接收信号能量值越大的参考节点，其权重就越大，被利用的次数越多；接收到待定位目标信号的能量值越小的参考节点，其权重也越小，被利用的次数越少。

在本发明实施例四中，还可以在选择参考节点对的时候，在保证组成该参与定位估计的参考节点对的两个参考节点中至少一个为接收到待定位目标信号的能量值为最大或次大的参考节点的同时，只选择使得待定位目标在两个参考节点所在的线段上的参考节点对，这样只使用关系式(10)就可以完成目标定位的过程，能够简化定位的步骤。

下面以四个参考节点为例，对本发明实施例四提供的方法进行进一步详细的描述。

参见图2，参考节点i、j、k、l收到了待定位目标的信号，设参考节点j接收的信号能量P_i最大，参考节点k接收的信号能量P_j为次大，参见图7，此时对待定位目标进行定位的步骤包括：

S701：选择满足条件的节点对，分别为j与k，j与l和k与i；

S702：对于各参考节点对，分别利用关系式(10)确定待定位目标的坐标值x_s1、x_s2和x_s3；

S703：对所述坐标值x_s1、x_s2、x_s3进行统计处理，得到待定位目标的位置。

值得注意的是，本发明实施例仅针对网络中参考节点至少为两个的情况进行定位，在实际应用中由于待定位目标发射信号弱等原因，可能使得只有一个参考节点接收到信号，这时本发明直接将该参考节点的位置确定为待定位目标的位置。

与本发明实施例提供的方法相对应，本发明实施例还提供了一种无线传感器网络中目标定位的装置，参见图8，该装置包括：

参考节点选择单元U801，用于选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对；

位置关系式确定单元U802，用于确定两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

目标位置确定单元U803，利用所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

当选择接收到待定位目标信号的参考节点中能量值为最大或次大的参考节点对参与定位估计时，所述参考节点选择单元U801还用于：

选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对，使得其中至少一个为接收到待定位目标信号的参考节点中能量值为最大或次大的参考节点。

当利用多个参考节点对进行定位估计时，参见图9，该装置还包括：

统计单元U804，用于对所有参与定位估计的参考节点对确定的待定位目标的位置进行统计平均处理，确定待定位目标的最终位置；

所述参考节点选择单元U801还用于选择其他参与定位估计的参考节点对；

所述位置关系式确定单元U802还用于确定组成其他各参与定位估计的参考节点对的两个参考节点与待定位目标的位置关系；

所述目标位置确定单元U803还用于对于任一参与定位估计的参考节点对，利用组成该参考节点对的两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

综上所述，本发明成功地消除了参数P(d₀)对定位精度的影响，能够在复杂环境中更为准确地描述接收能量与距离之间的关系，同时考虑了待定位目标与参考节点的距离对定位精度的影响，利用了所有参考节点提供的信息，使得定位性能得到提高。

以上对本发明所提供的一种基于无线传感器网络的一维定位方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于无线传感器网络的一维定位方法，其特征在于，包括：

从多个针对同一个待定位目标进行定位的参考节点中选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对；所述两个参考节点与待定位目标共线；

确定所述待定位目标是在所述两个参考节点所在的线段的延长线上，或者是在所述两个参考节点所在的线段上，得到所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

将所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式相减，以便消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个参考节点中至少一个为接收到待定位目标信号的参考节点中能量值为最大或次大的参考节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

选择其它参与定位估计的参考节点对；

确定组成其它各参与定位估计的参考节点对中参考节点与待定位目标的位置关系；

对于任一参与定位估计的参考节点对，利用组成该参考节点对的两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置；

将所有参与定位估计的参考节点对确定的待定位目标的位置进行统计平均处理，作为待定位目标的最终位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于任一参与定位估计的参考节点对，其中至少一个为接收到待定位目标信号的能量值为最大或次大的参考节点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于任一参与定位估计的参考节点对，组成该参与定位估计的参考节点对的两个参考节点与待定位目标的位置关系包括：

待定位目标在这两个参考节点所在的线段上。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，

当待定位目标在一参考节点对中的两个参考节点所在的线段上时，利用所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置具体实现为：

$\frac{x-x_i}{x_j-x}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}$

其中：

x_i：选择的一参考节点对中的第一参考节点的坐标值；

x_j：选择的一参考节点对中的第二参考节点的坐标值；

P_i：选择的一参考节点对中的第一参考节点接收到的待定位目标的信号能量值；

P_j：选择的一参考节点对中的第二参考节点接收到的待定位目标的信号能量值；

x：待定位目标的位置；

α：衰减指数；

当待定位目标在一参考节点对中的两个参考节点所在的线段的延长线上时，所述利用所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置的具体实现为：

$\frac{x_i-x}{x_j-x}={10}^{\frac{P_i-P_j}{10\mathrm{\α}}}$

其中：

x_i：选择的一参考节点对中的第一参考节点的坐标值；

x_j：选择的一参考节点对中的第二参考节点的坐标值；

P_i：选择的一参考节点对中的第一参考节点接收到的待定位目标的信号能量值；

P_j：选择的一参考节点对中的第二参考节点接收到的待定位目标的信号能量值；

x：待定位目标的位置；

α：衰减指数。

7.一种基于无线传感器网络的一维定位装置，其特征在于，包括：

参考节点选择单元，用于从多个针对同一个待定位目标进行定位的参考节点中选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对；所述两个参考节点与待定位目标共线；

位置关系式确定单元，用于确定所述待定位目标是在所述两个参考节点所在的线段的延长线上，或者是在所述两个参考节点所在的线段上，得到所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

目标位置确定单元，将所述两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式相减，以便消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合所述两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参考节点选择单元还用于：

选择两个参考节点组成参与定位估计的参考节点对，使得其中至少一个为接收到待定位目标信号的参考节点中能量值为最大或次大的参考节点。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

统计单元，用于对所有参与定位估计的参考节点对确定的待定位目标的位置进行统计平均处理，确定待定位目标的最终位置；

所述参考节点选择单元还用于选择其他参与定位估计的参考节点对；

所述位置关系式确定单元还用于确定组成其他各参与定位估计的参考节点对的两个参考节点与待定位目标的位置关系式；

所述目标位置确定单元还用于对于任一参与定位估计的参考节点对，利用组成该参考节点对的两个参考节点分别对应的信号能量值与传输距离关系式，消去距离待定位目标为预定距离处的信号能量值，并结合这两个参考节点与待定位目标的位置关系式，确定待定位目标的位置。

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