災害環(huán)境多飛艇WSN大規(guī)模覆蓋空洞修復相關(guān)問題研究
發(fā)布時間:2021-08-08 13:41
作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)通常被視為對無人值守、難以到達,甚至災害環(huán)境進行監(jiān)控的有效解決方案。然而,隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增長、監(jiān)測環(huán)境的危險化和復雜化,WSN中同時出現(xiàn)多個大規(guī)模覆蓋空洞不可避免。在這種情況下,WSN趨于自組織形成多個互不連通的網(wǎng)絡(luò)孤島,導致上層網(wǎng)絡(luò)無法感知受損后的網(wǎng)絡(luò)拓撲,WSN自身修復機制無法有效運行,網(wǎng)絡(luò)正常功能受到破壞。因此,如何在災害受損的WSN中實現(xiàn)大規(guī)模覆蓋空洞修復成為亟待解決的問題。本文以飛艇為主要空中移動節(jié)點,針對災害環(huán)境中受損WSN的多孤島、多大規(guī)模覆蓋空洞狀況,建立多飛艇單孤島數(shù)據(jù)收集和大規(guī)模覆蓋空洞邊界檢測方法,形成單孤島大規(guī)模覆蓋空洞邊界,并在此基礎(chǔ)上探討多飛艇多孤島同時搜索與結(jié)盟方法,形成受損WSN的全局大規(guī)模覆蓋空洞邊界,以此展開多飛艇大規(guī)模覆蓋空洞修復研究。首先,針對已有WSN移動數(shù)據(jù)收集方法在單孤島數(shù)據(jù)收集過程中效率低、硬件開銷大的缺點,提出了一種基于動態(tài)分簇的多飛艇單孤島數(shù)據(jù)收集方法。在網(wǎng)絡(luò)模型和拓撲描述的基礎(chǔ)上,給出基于動態(tài)分簇的多飛艇單孤島數(shù)據(jù)收集問題定義,并結(jié)合最優(yōu)...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
由大規(guī)模覆蓋空洞引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)孤島
燕山大學工學博士學位論文,L),其中 {,,,}NSsss 12 是感知區(qū)域 A 內(nèi)的所有傳感器節(jié)點的數(shù)目 N S, {,,,}mLlll 12 是節(jié)點間連接(邊)的集合,節(jié)點邊孤島網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)描述能夠自由地向單孤島感知區(qū)域內(nèi)的任何一個位置移動,因此基于行任務(wù)分配和路徑規(guī)劃;舅枷胧牵菏紫,將單孤島劃分成 個簇分配一個飛艇;其次,將每個簇進一步劃分成多個具有最大由樹,其中每個子簇路由樹的傳感器節(jié)點所感知的數(shù)據(jù)都發(fā)送到,每個飛艇直接移動到與其對應(yīng)簇的各子簇頭節(jié)點的位置,并收感知數(shù)據(jù);最后,每個簇的飛艇之間通過多跳傳輸方式將其收集nk,至此一次數(shù)據(jù)收集被完成。所形成的拓撲結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示
有向最短路徑樹中的覆蓋空洞Fig.3-1Coverageholeinthedirectedshortestpathtree
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無人機農(nóng)田信息監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 張波,羅錫文,蘭玉彬,黃志宏,曾鳴,李繼宇. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(17)
[2]一種時間約束的多機器人WSNs節(jié)能數(shù)據(jù)收集方法[J]. 景榮,孔令富,孔德瀚. 儀器儀表學報. 2015(06)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)冗余節(jié)點休眠調(diào)度算法[J]. 溫濤,張冬青,郭權(quán),宋曉瑩. 通信學報. 2014(10)
[4]公路交通應(yīng)急救援路線最小運力的最優(yōu)恢復[J]. 潘芳,仲偉俊. 自然災害學報. 2014(04)
[5]基于節(jié)點健康度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)冗余通路控制方法[J]. 宋佳,羅清華,彭喜元. 物理學報. 2014(12)
[6]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通恢復綜述[J]. 吳春輝,陳洪生. 計算機應(yīng)用研究. 2014(05)
[7]負載均衡感知的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯分簇算法[J]. 蘇金樹,郭文忠,余朝龍,陳國龍. 計算機學報. 2014(02)
[8]基于四邊形斯坦納樹的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通恢復[J]. 陳洪生,石柯. 計算機學報. 2014(02)
[9]基于Voronoi的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制優(yōu)化策略[J]. 趙春江,吳華瑞,劉強,朱麗. 通信學報. 2013(09)
[10]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種能量均衡的基于連通支配集的數(shù)據(jù)收集算法[J]. 奎曉燕,杜華坤,梁俊斌. 電子學報. 2013(08)
本文編號:3330066
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
由大規(guī)模覆蓋空洞引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)孤島
燕山大學工學博士學位論文,L),其中 {,,,}NSsss 12 是感知區(qū)域 A 內(nèi)的所有傳感器節(jié)點的數(shù)目 N S, {,,,}mLlll 12 是節(jié)點間連接(邊)的集合,節(jié)點邊孤島網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)描述能夠自由地向單孤島感知區(qū)域內(nèi)的任何一個位置移動,因此基于行任務(wù)分配和路徑規(guī)劃;舅枷胧牵菏紫,將單孤島劃分成 個簇分配一個飛艇;其次,將每個簇進一步劃分成多個具有最大由樹,其中每個子簇路由樹的傳感器節(jié)點所感知的數(shù)據(jù)都發(fā)送到,每個飛艇直接移動到與其對應(yīng)簇的各子簇頭節(jié)點的位置,并收感知數(shù)據(jù);最后,每個簇的飛艇之間通過多跳傳輸方式將其收集nk,至此一次數(shù)據(jù)收集被完成。所形成的拓撲結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示
有向最短路徑樹中的覆蓋空洞Fig.3-1Coverageholeinthedirectedshortestpathtree
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無人機農(nóng)田信息監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 張波,羅錫文,蘭玉彬,黃志宏,曾鳴,李繼宇. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(17)
[2]一種時間約束的多機器人WSNs節(jié)能數(shù)據(jù)收集方法[J]. 景榮,孔令富,孔德瀚. 儀器儀表學報. 2015(06)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)冗余節(jié)點休眠調(diào)度算法[J]. 溫濤,張冬青,郭權(quán),宋曉瑩. 通信學報. 2014(10)
[4]公路交通應(yīng)急救援路線最小運力的最優(yōu)恢復[J]. 潘芳,仲偉俊. 自然災害學報. 2014(04)
[5]基于節(jié)點健康度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)冗余通路控制方法[J]. 宋佳,羅清華,彭喜元. 物理學報. 2014(12)
[6]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通恢復綜述[J]. 吳春輝,陳洪生. 計算機應(yīng)用研究. 2014(05)
[7]負載均衡感知的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)容錯分簇算法[J]. 蘇金樹,郭文忠,余朝龍,陳國龍. 計算機學報. 2014(02)
[8]基于四邊形斯坦納樹的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通恢復[J]. 陳洪生,石柯. 計算機學報. 2014(02)
[9]基于Voronoi的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制優(yōu)化策略[J]. 趙春江,吳華瑞,劉強,朱麗. 通信學報. 2013(09)
[10]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種能量均衡的基于連通支配集的數(shù)據(jù)收集算法[J]. 奎曉燕,杜華坤,梁俊斌. 電子學報. 2013(08)
本文編號:3330066
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