基于SA算法的移動(dòng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)同避障方法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為涉及學(xué)科較廣、知識(shí)相對(duì)集成的研究方向，近年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。相比傳統(tǒng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在空間上固定的特點(diǎn)，移動(dòng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)未知環(huán)境有著更好地適應(yīng)性與魯棒性，使之非常適用于追蹤檢測(cè)目標(biāo)的研究中。這就需要一個(gè)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的蜂擁控制模型來(lái)引導(dǎo)節(jié)點(diǎn)群朝向目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在傳感器節(jié)點(diǎn)群追蹤目標(biāo)的過(guò)程中，如何避開(kāi)環(huán)境中的復(fù)雜障礙也是研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)群可能陷入凹形障礙中，最終導(dǎo)致了目標(biāo)追蹤的失敗。移動(dòng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)追蹤檢測(cè)是

2、有著很大潛力的研究領(lǐng)域，目前仍然處于探索起步階段，還有很多工作亟待開(kāi)展。
　　本文對(duì)移動(dòng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)追蹤檢測(cè)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，深入研究了群體系統(tǒng)中的蜂擁控制模型，對(duì)蜂擁控制模型進(jìn)行了改進(jìn)，使之適用于移動(dòng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。并對(duì)避障效率較高的SA算法做出了改進(jìn)，在遇到障礙物時(shí)將轉(zhuǎn)向的方向定為速度直線與障礙邊緣交點(diǎn)的切線，建立起了協(xié)同避障模型。該模型在跟蹤過(guò)程中對(duì)凸形障礙有較高的避障效率。但是，在SA算法的轉(zhuǎn)向判斷中，目標(biāo)對(duì)節(jié)點(diǎn)具有引力

3、，使節(jié)點(diǎn)群陷入凹形區(qū)域無(wú)法繞出。將協(xié)同避障模型引入凹形障礙環(huán)境中，對(duì)模型做出進(jìn)一步改進(jìn)，在SA算法轉(zhuǎn)向判斷時(shí)暫時(shí)取消目標(biāo)對(duì)節(jié)點(diǎn)群的引力，讓節(jié)點(diǎn)群在進(jìn)入凹形后自行做出環(huán)境的判斷并沿著障礙邊緣不斷搜索路徑，最終繞出障礙到達(dá)目標(biāo)。此外，本文將提出的協(xié)同避障模型引入到火災(zāi)救援小組的工程應(yīng)用中，協(xié)同避障模型在每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上得到實(shí)現(xiàn)，使得裝備有傳感器的群體即使沒(méi)有外力作用也能朝著待救目標(biāo)前進(jìn)。
　　本文的對(duì)基于SA算法的協(xié)同避障模型進(jìn)行了