三維水下傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化控制算法研究
發(fā)布時(shí)間:2024-06-04 00:54
由于海洋中蘊(yùn)藏著大量可供人類開(kāi)發(fā)利用的礦物、油氣等稀缺資源,如何探索和開(kāi)發(fā)水下資源便成為了人類亟需解決的重大課題。水下傳感器網(wǎng)絡(luò)憑借其特有的優(yōu)勢(shì),已逐漸受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。為了確保水下傳感器網(wǎng)絡(luò)能有效地監(jiān)測(cè)目標(biāo)對(duì)象,且能完整獲取客觀物理信息,傳感器節(jié)點(diǎn)能夠有效覆蓋目標(biāo)對(duì)象是一個(gè)非常重要的前提。因此,如何構(gòu)建一種水下傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制方法,無(wú)疑是一個(gè)基本且亟需要解決的問(wèn)題。本文以水下傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋為主要研究?jī)?nèi)容,以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期和高效節(jié)能為目的,研究了傳感器節(jié)點(diǎn)的覆蓋部署、覆蓋保持(高密度部署場(chǎng)景和動(dòng)態(tài)水環(huán)境部署場(chǎng)景)以及資源分配三個(gè)方面的問(wèn)題,并通過(guò)理論推導(dǎo)與仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合驗(yàn)證了所提算法的有效性。本文的主要成果如下:(1)水下傳感器節(jié)點(diǎn)部署過(guò)程中,針對(duì)水流移動(dòng)性帶來(lái)的監(jiān)測(cè)事件高動(dòng)態(tài)性和不確定性問(wèn)題,提出了一種受魚群系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制啟發(fā)的傳感器節(jié)點(diǎn)部署算法。通過(guò)模擬魚群覓食行為,使得傳感器節(jié)點(diǎn)自主地向監(jiān)測(cè)目標(biāo)靠近;同時(shí),通過(guò)設(shè)置擁擠度,促成傳感器節(jié)點(diǎn)分布與監(jiān)測(cè)目標(biāo)分布的一致性。另外,通過(guò)構(gòu)建信息池,使得處于連通狀態(tài)下的所有傳感器節(jié)點(diǎn)能夠共享感知信息,以此增強(qiáng)傳感器節(jié)點(diǎn)的全局搜索能...
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
本文編號(hào):3988634
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圖9UWRSNs的AUV移動(dòng)充電仿真演示平臺(tái)界面Fig.9ThescenarioofAUVmobilechargingsimulationvisualizedplatforminUWRSNs
ㄔ詒Vそ細(xì)叩某淶縋芰啃?是疤嵯攏?USN存活率也較高。3.3AUV充電仿真演示平臺(tái)本文在前述研究基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了UWRSNs的AUV移動(dòng)充電仿真演示平臺(tái),如圖9所示。界面左上角展示的是AUV充電過(guò)程中的正方向視角;界面右上角展示的是AUV移動(dòng)路徑俯視地圖,能夠?qū)崟r(shí)顯示AUV在二維空....
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