面向灾害环境多飞艇WSN覆盖空洞修复方法研究

发布时间：2025-04-18 02:02

　　无线传感器网络是实现自然灾害的感知监测、灾前防范以及灾后救援等工作的重要技术手段。灾害区域地理环境恶劣导致传感器节点的重新部署实施困难,无人飞艇作为新型观测技术,能够有效解决恶劣环境下的节点部署问题。因此,本课题研究的主要目的是以无人飞艇作为异构节点来完成灾害区域覆盖空洞修复任务。首先,阐述了覆盖空洞修复的相关基本理论。论文分别介绍了无线传感器网络体系结构、覆盖问题、节点部署问题相关理论,这些理论都是对覆盖空洞修复问题研究有着重要支持作用,是解决该类问题的必备知识。其次,构建了基于多飞艇覆盖空洞修复模型。为了实现空洞修复的目的,设计了飞艇对地通信模型和网络部署模型。对地通信模型引入了定向天线通信工具,降低能够有效通信中的功率损耗。网络部署模型以节点密度范围需求为依据,确定了完全性覆覆盖的修复目标。部署完成后飞艇节点能够与地面节点进行通信,完整灾害区域内监测任务,达到网络覆盖空洞修复目的。再次,设计了多飞艇部署节点部署算法。为了提高部署后的网络监测能力和感知信息的精确度,提出了多重三角剖分的无人飞艇节点异构部署算法。该算法把目标监测区域进行几何剖分后进行部署选址,能够在满足完全性覆盖前提下...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1WSN体系结构

1WSN的体系结构1.1WSN系统组成无线传感器网络构成：传感器节点(SensorNode，又称普通节点)、汇聚节点(Sinkde，又称网关节点)和管理节点(ManageNode)。传感器节点的部署手段一般是人工署或者飞行器散播等，数以千百计甚至更多的传感器节点部署在....

图2-2无线传感器网络节点组成结构

燕山大学工程硕士学位论文不需要过高的宽带，多数时间处于低功耗状态，这就使得其具有部署方便本部署成本较低等优点，所以传感器技术的进步使得WSN具有巨大的监测究价值。如图2-2所示，SensorNode结构：处理器、传感器、无线通信和四个模块。传感器模块由传感器和AC/....

图2-3点覆盖区域覆盖：该覆盖类型是WSN覆盖研究最多的问题，在满足监测覆盖任务要求

第2章WSN空洞修复和飞艇监测技术相关理论研究何图形的特征和属性，选取几何图形的顶点或者其他属性点作样把随机部署问题通过几何图形特性转化为了2D平面的确定随机覆盖也可以依据部署任务目标区域的差异性划分为：随机覆盖[48]两种覆盖方式，前者的每个传感器的感知监测范围是未....

图2-4区域覆盖

燕山大学工程硕士学位论文感知监测概率最大化为目标的传感器监测覆盖部署；另外一种是知已经部署完成的区域选择最不易被监测到的安全路径来穿越该标点被部署传感器网络监测区域监测到的概率是最小化的。图2-降低目标点被监测概率的情况，该目标点由“点形”位置处进入“三角形”位置处出监测区域。

本文编号：4040346