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，被廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域，特別是軍事領(lǐng)域的應(yīng)用一直被世界各國所廣泛重視，區(qū)域警戒是其中一項重要應(yīng)用。在保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能的前提下，如何結(jié)合區(qū)域警戒自身特點和要求，降低網(wǎng)絡(luò)成本，延長網(wǎng)絡(luò)壽命，一直是這個研究方向的重點課題，也是影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從理論到應(yīng)用的一個關(guān)鍵問題。
　　為了降低節(jié)點密度和網(wǎng)絡(luò)成本，提高網(wǎng)絡(luò)壽命，論文首先對區(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)點密度進行研究，相應(yīng)地將監(jiān)控區(qū)域劃分為三種安全警戒級別，并設(shè)計一種區(qū)分不同安全警戒級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。
　　然后進一步針對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與修復(fù)進行研究，提出一種分布式陷阱空洞檢測和修復(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)點修復(fù)順序。從而避免了弧段拼接的多種可能性導致的失效并且有效降低了所需額外節(jié)點數(shù)。仿真實驗有效地驗證了該算法的可行性，對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)點方向梯度感知模型，實現(xiàn)起伏地形下的陷阱空洞檢測與修復(fù)。并在此基礎(chǔ)上，進一步研究了坡度、坡向和節(jié)點間距對陷