[发明专利]一种穿越无线传感器网络的方法

说明书

技术领域

本发明是一种穿越无线传感器网络的方法，主要用于解决穿越敌方无线传感器网络监控区域，保障我方设备安全通过该区域问题，属于无线传感器网络研究领域。

背景技术

随着无线通信及微电子技术的快速发展，无线传感器网络在工业、农业、军事等传统领域和以智能家居、医疗保健、城市交通为代表的新兴领域展现出广泛的应用前景。以视频传感器和图像传感器为代表的有向传感器网络是传统传感器网络的一个有效扩充，该类传感器具备数据、图像和视频等多媒体信息感知、采集、处理和传输能力。然而无论在通信协议还是网络服务质量上，有向传感器网络都对传统无线传感网产生了巨大的冲击，传感器网络覆盖就是一个典型问题。覆盖反映了网络对物理世界的感知范围并直接影响着整个网络的服务质量。因此，网络覆盖有着很重要的意义，对网络性能有着直接的影响。总的来看，无线传感器网络覆盖主要分为三类：对若干离散点目标的传感器点覆盖；目标穿越部署传感器节点的区域时，对穿越轨迹点的路径跟踪覆盖以及对整个监测场景的区域覆盖。

覆盖控制作为传感器部署中的基础性问题，众多国内外研究学者相继开展了传感器网络中覆盖控制方面的研究。移动轨迹的研究也被称之为栅栏覆盖，目前此方面的研究有基于全局节点信息和基于局部节点信息两类，主要利用网格划分和Voronoi划分（又称沃罗诺伊划分或泰森多边形划分）策略来选择路径的下一位置点集合，然后依据各自给出的路径风险程度定义来最优选择下一位置点，使得移动目标沿着一条“曝光”尽可能最低的路径到达终点。本发明相关研究是提出一种穿越无线传感器网络覆盖的方法，此方法能够以较小的代价生成穿越路径，并支持敌方无线传感器网络节点异构的情况。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种穿越无线传感器网络覆盖区域的方法，主要用于解决穿越敌方无线传感器网络监控区域，保障我方设备安全通过该区域问题。

技术方案：本发明的方法是一种策略性方法，覆盖反映了网络对物理世界的感知范围并直接影响着整个网络的服务质量。覆盖控制是无线传感器网络应用的一个基本问题，即在保证一定的服务质量条件下，如何达到网络覆盖范围最大化，提供可靠的监测和目标跟踪服务。栅栏覆盖考虑的是当移动目标穿越部署有无线传感器网络的区域时，移动目标才能如何被无线传感器网络及时监测的问题。目前栅栏覆盖是无线传感器网络覆盖控制领域的研究重点之一。

本发明的目的是提供一种穿越无线传感器网络覆盖区域的方法，主要用于解决穿越敌方无线传感器网络监控区域，保障自己设备安全通过该区域问题。

具体包含步骤如下：

节点集DS={移动目标O在传感区域F内已发现的活动节点Si(xsi,ysi)及其传感半径Rsi}。

移动目标方向影响集Δ_p(t)＝{移动目标O在某位置受已知的局部节点信息影响方向范围δ_si}。

步骤1)输入移动目标O起始点p(t_s)坐标(0，0)，目的点p(t_e)坐标(x_end,y_end)，传感区域边界，前进步长L，感知半径为R_d。

步骤2)移动目标O将感知到的节点及其坐标和感知半径R_si加入节点集DS中。

步骤3)移动目标O坐标为(x_o,y₀)。若节点集DS中无传感器节点，移动目标前进方向为更新移动目标O坐标为(x_o＝x_o+lcosα,y₀＝y_o+lsinα)，转步骤6)。若节点集DS中有传感器节点，转步骤4)。

步骤4)取出此时节点集DS节点坐标S_i(x_si,y_si)及其感知半径R_si，计算