適用于區(qū)域警戒的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題研究.pdf

1、近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，因其低成本、低功耗、高適應(yīng)性等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，特別是軍事領(lǐng)域的應(yīng)用一直被世界各國(guó)所廣泛重視，區(qū)域警戒是其中一項(xiàng)重要應(yīng)用。在保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能的前提下，如何結(jié)合區(qū)域警戒自身特點(diǎn)和要求，降低網(wǎng)絡(luò)成本，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命，一直是這個(gè)研究方向的重點(diǎn)課題，也是影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從理論到應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵問題。
　　為了降低節(jié)點(diǎn)密度和網(wǎng)絡(luò)成本，提高網(wǎng)絡(luò)壽命，論文首先對(duì)區(qū)域覆蓋、陷阱覆蓋和柵欄覆蓋這三種

2、覆蓋方式下的節(jié)點(diǎn)密度進(jìn)行研究，相應(yīng)地將監(jiān)控區(qū)域劃分為三種安全警戒級(jí)別，并設(shè)計(jì)一種區(qū)分不同安全警戒級(jí)別采取不同覆蓋方式的覆蓋方案。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域警戒的實(shí)際需求，初步建立了一種適用于區(qū)域警戒的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)框架，并通過對(duì)該網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能、路由方式及系統(tǒng)能耗等相關(guān)性能的討論，分析說明了其可行性。
　　然后進(jìn)一步針對(duì)三種覆蓋方式中適合區(qū)域警戒應(yīng)用的陷阱覆蓋空洞的檢測(cè)與修復(fù)進(jìn)行研究，提出一種分布式陷阱空洞檢測(cè)和修復(fù)方法。該方法利用De

3、launay三角形劃分和聚類獲取空洞外形，然后基于權(quán)重判斷節(jié)點(diǎn)修復(fù)順序。從而避免了弧段拼接的多種可能性導(dǎo)致的失效并且有效降低了所需額外節(jié)點(diǎn)數(shù)。仿真實(shí)驗(yàn)有效地驗(yàn)證了該算法的可行性，對(duì)大面積陷阱空洞修復(fù)有更好的修復(fù)效果。
　　最后結(jié)合實(shí)際地形應(yīng)用背景，以丘陵地形為例，提出一種基于數(shù)字高程地圖坡度信息的地形修正方法，通過構(gòu)建傳感器節(jié)點(diǎn)方向梯度感知模型，實(shí)現(xiàn)起伏地形下的陷阱空洞檢測(cè)與修復(fù)。并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了坡度、坡向和節(jié)點(diǎn)間距對(duì)陷