無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network,WSN）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織多跳的方式組成的無線網(wǎng)絡(luò)。重大災(zāi)害后WSN同時出現(xiàn)多個大規(guī)模覆蓋空洞,進(jìn)而造成全局性級聯(lián)失效現(xiàn)象,此時WSN自身修復(fù)機(jī)制無法運(yùn)行,需要借助飛艇對覆蓋空洞進(jìn)行修復(fù)。為了完成WSN大規(guī)模覆蓋空洞修復(fù)任務(wù),本文提出了兩種覆蓋修復(fù)方法,具體研究內(nèi)容如下。首先,對具有覆蓋優(yōu)先級的多飛艇異構(gòu)WSN中覆蓋空洞修復(fù)問題進(jìn)行研究,提出了一種適用于具有覆蓋優(yōu)先級的多飛艇異構(gòu)WSN覆蓋空洞修復(fù)方法。應(yīng)用MW-Voronoi圖對具有覆蓋優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分塊研究,在覆蓋空洞修復(fù)理論的基礎(chǔ)上建立覆蓋空洞修復(fù)數(shù)學(xué)模型,根據(jù)本文所提飛艇布局算法使飛艇到達(dá)最佳部署位置獲得最大整體加權(quán)覆蓋面積,完成WSN覆蓋空洞修復(fù)的任務(wù)。然后,對存在障礙物的具有覆蓋優(yōu)先級的多飛艇異構(gòu)WSN中覆蓋空洞修復(fù)問題進(jìn)行研究。針對已有方法覆蓋率低、收斂速度慢等實際情況,提出一種新的適應(yīng)能力比較強(qiáng)的覆蓋空洞修復(fù)方法。通過建立覆蓋空洞修復(fù)模型,并根據(jù)新的布局算法對飛艇進(jìn)行部署,使其能繞過障礙物順利到達(dá)最佳部署位置,獲得最大整體加權(quán)覆蓋面積,從而完成WS... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

按應(yīng)用屬性分類的覆蓋問題

可能出現(xiàn)視角受限的情況，為此引入傳感器節(jié)點(diǎn)的有性用數(shù)學(xué)公式描述，見(2-1)所示。 otherwiseifdRandspVspaPSps0,1,cos( ,)(2-1)中傳感器節(jié)點(diǎn)S 的坐標(biāo)用 (,)00x y表示，具有半徑大小為sR 的意點(diǎn) p 坐標(biāo)為 ( x ,y)，任意點(diǎn) p 到傳感器節(jié)點(diǎn)S 的歐式距離用d 表2020 x x) (y y)，V 表示有向區(qū)域中傳感節(jié)點(diǎn)的感知方向，也即)中a為傳感器節(jié)點(diǎn)的感知夾角。 時，可得公式 sp V sp cosa成立，此時目標(biāo)節(jié)點(diǎn)被感知概率型為全向感知模型，如圖 2-2a)所示，此時感知范圍是以節(jié)點(diǎn)為圓的圓形區(qū)域，因此全向感知模型亦稱為布爾圓盤感知模型。傳感模型見圖 2-2 b)所示；當(dāng) a 時，此時傳感器視角受限不能實現(xiàn)針對此問題對傳感器進(jìn)行設(shè)置，使其能繞自身旋轉(zhuǎn)實現(xiàn) 360 度全

MW-Voronoi 圖中各區(qū)域特性可以用數(shù)學(xué)公式表{|(,)(,),\{}}2qQdqSdqSjniiij 式(3-2)，可得在第 i 個 MW-Voronoi 區(qū)域(i )中的任意點(diǎn)式(3-3)所示。,,\{}(,)(,)injnidqSdqSjiji 果第 i 個 MW-Voronoi 區(qū)域和第 j 個 MW-Voronoi 區(qū)域除部分，那么節(jié)點(diǎn)iS 和節(jié)點(diǎn)jS 被稱作鄰居節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)iS 的，用公式(3-4)表示如下。N{S S|,jn{i}}ijij 面內(nèi)任意給定兩個節(jié)點(diǎn) A、B 以及正實數(shù) k，滿足 AE / B叫做線段 AB 形成的 Apollonion circle 即AB,k [50]。


本文編號：3051715