基于維諾圖和二分圖的水面移動基站路徑規(guī)劃方法研究.pdf

1、近年來，隨著相關(guān)研究的不斷深入，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為一種十分重要的信息技術(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、監(jiān)測、通信以及軍事等領(lǐng)域。水面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個重要分支，具有節(jié)點稀疏布置的特點，因此難以通過節(jié)點間的多跳路由匯聚數(shù)據(jù)，主要通過移動基站來收集網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)。在水面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)中，如何規(guī)劃出一條最優(yōu)的移動基站路徑成為一個關(guān)鍵問題。本文針對這一問題進行研究，提出了一種基于維諾圖和二分圖的水面移動基站路徑規(guī)劃方法。大量實驗結(jié)果表明該

2、方法可以有效規(guī)劃出水面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)中移動基站的路徑，不僅可以完成全網(wǎng)數(shù)據(jù)收集任務(wù)，而且具有路徑長度短、能量效率高和節(jié)點能耗均衡的優(yōu)點。
　　本文研究的主要內(nèi)容及主要創(chuàng)新之處在于:
　　(1)將維諾圖理論引入水面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)的移動基站路徑規(guī)劃問題中。應(yīng)用維諾圖理論對水面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)進行建模，由傳感器節(jié)點集合構(gòu)造出相應(yīng)的維諾圖，利用維諾圖的性質(zhì)得到一系列數(shù)據(jù)收集“候選點”，即維諾圖頂點。與傳統(tǒng)方法中移動基站前往傳感器節(jié)點處收集數(shù)據(jù)的模

3、式相比較，本文創(chuàng)新性的設(shè)計了移動基站前往維諾圖頂點處收集傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)的方法。通過理論和實驗證明了在維諾圖頂點處收集傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)，可以使傳感器節(jié)點能耗均衡。
　　(2)將圖論中的二分圖和支配集理論引入建立的維諾圖模型中。由維諾圖頂點和傳感器節(jié)點的關(guān)系構(gòu)造出二分圖，并定義了支配的概念，然后通過二分圖的形式來描述維諾圖頂點和傳感器節(jié)點間的支配關(guān)系;同時在借鑒支配集定義和求解方法的基礎(chǔ)上，定義了“最小有效支配集”的概念，并給出了最小有