灾害环境多飞艇WSN大规模覆盖空洞修复相关问题研究

发布时间：2021-08-08 13:41

　　作为一种新兴的网络技术,无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）通常被视为对无人值守、难以到达,甚至灾害环境进行监控的有效解决方案。然而,随着网络规模的增长、监测环境的危险化和复杂化,WSN中同时出现多个大规模覆盖空洞不可避免。在这种情况下,WSN趋于自组织形成多个互不连通的网络孤岛,导致上层网络无法感知受损后的网络拓扑,WSN自身修复机制无法有效运行,网络正常功能受到破坏。因此,如何在灾害受损的WSN中实现大规模覆盖空洞修复成为亟待解决的问题。本文以飞艇为主要空中移动节点,针对灾害环境中受损WSN的多孤岛、多大规模覆盖空洞状况,建立多飞艇单孤岛数据收集和大规模覆盖空洞边界检测方法,形成单孤岛大规模覆盖空洞边界,并在此基础上探讨多飞艇多孤岛同时搜索与结盟方法,形成受损WSN的全局大规模覆盖空洞边界,以此展开多飞艇大规模覆盖空洞修复研究。首先,针对已有WSN移动数据收集方法在单孤岛数据收集过程中效率低、硬件开销大的缺点,提出了一种基于动态分簇的多飞艇单孤岛数据收集方法。在网络模型和拓扑描述的基础上,给出基于动态分簇的多飞艇单孤岛数据收集问题定义,并结合最优... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

由大规模覆盖空洞引发的网络孤岛

燕山大学工学博士学位论文,L)，其中 {,,,}NSsss 12 是感知区域 A 内的所有传感器节点的数目 N S， {,,,}mLlll 12 是节点间连接(边)的集合，节点边孤岛网络拓扑结构描述能够自由地向单孤岛感知区域内的任何一个位置移动，因此基于行任务分配和路径规划。基本思想是：首先，将单孤岛划分成 个簇分配一个飞艇；其次，将每个簇进一步划分成多个具有最大由树，其中每个子簇路由树的传感器节点所感知的数据都发送到，每个飞艇直接移动到与其对应簇的各子簇头节点的位置，并收感知数据；最后，每个簇的飞艇之间通过多跳传输方式将其收集nk，至此一次数据收集被完成。所形成的拓扑结构如图 2-1 所示

有向最短路径树中的覆盖空洞Fig.3-1Coverageholeinthedirectedshortestpathtree

【参考文献】：
期刊论文
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[4]公路交通应急救援路线最小运力的最优恢复[J]. 潘芳,仲伟俊.  自然灾害学报. 2014(04)
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[8]基于四边形斯坦纳树的无线传感器网络连通恢复[J]. 陈洪生,石柯.  计算机学报. 2014(02)
[9]基于Voronoi的无线传感器网络覆盖控制优化策略[J]. 赵春江,吴华瑞,刘强,朱丽.  通信学报. 2013(09)
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本文编号：3330066