灾害环境下多飞艇WSN大规模覆盖空洞修复方法研究

发布时间：2021-02-25 23:08

　　无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）是由大量传感器节点以自组织多跳的方式组成的无线网络。重大灾害后WSN同时出现多个大规模覆盖空洞,进而造成全局性级联失效现象,此时WSN自身修复机制无法运行,需要借助飞艇对覆盖空洞进行修复。为了完成WSN大规模覆盖空洞修复任务,本文提出了两种覆盖修复方法,具体研究内容如下。首先,对具有覆盖优先级的多飞艇异构WSN中覆盖空洞修复问题进行研究,提出了一种适用于具有覆盖优先级的多飞艇异构WSN覆盖空洞修复方法。应用MW-Voronoi图对具有覆盖优先级的网络进行分块研究,在覆盖空洞修复理论的基础上建立覆盖空洞修复数学模型,根据本文所提飞艇布局算法使飞艇到达最佳部署位置获得最大整体加权覆盖面积,完成WSN覆盖空洞修复的任务。然后,对存在障碍物的具有覆盖优先级的多飞艇异构WSN中覆盖空洞修复问题进行研究。针对已有方法覆盖率低、收敛速度慢等实际情况,提出一种新的适应能力比较强的覆盖空洞修复方法。通过建立覆盖空洞修复模型,并根据新的布局算法对飞艇进行部署,使其能绕过障碍物顺利到达最佳部署位置,获得最大整体加权覆盖面积,从而完成WS... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

按应用属性分类的覆盖问题

可能出现视角受限的情况，为此引入传感器节点的有性用数学公式描述，见(2-1)所示。 otherwiseifdRandspVspaPSps0,1,cos( ,)(2-1)中传感器节点S 的坐标用 (,)00x y表示，具有半径大小为sR 的意点 p 坐标为 ( x ,y)，任意点 p 到传感器节点S 的欧式距离用d 表2020 x x) (y y)，V 表示有向区域中传感节点的感知方向，也即)中a为传感器节点的感知夹角。 时，可得公式 sp V sp cosa成立，此时目标节点被感知概率型为全向感知模型，如图 2-2a)所示，此时感知范围是以节点为圆的圆形区域，因此全向感知模型亦称为布尔圆盘感知模型。传感模型见图 2-2 b)所示；当 a 时，此时传感器视角受限不能实现针对此问题对传感器进行设置，使其能绕自身旋转实现 360 度全

MW-Voronoi 图中各区域特性可以用数学公式表{|(,)(,),\{}}2qQdqSdqSjniiij 式(3-2)，可得在第 i 个 MW-Voronoi 区域(i )中的任意点式(3-3)所示。,,\{}(,)(,)injnidqSdqSjiji 果第 i 个 MW-Voronoi 区域和第 j 个 MW-Voronoi 区域除部分，那么节点iS 和节点jS 被称作邻居节点。节点iS 的，用公式(3-4)表示如下。N{S S|,jn{i}}ijij 面内任意给定两个节点 A、B 以及正实数 k，满足 AE / B叫做线段 AB 形成的 Apollonion circle 即AB,k [50]。


本文编号：3051715