[发明专利]一种基于概率分布探测濒危海洋生物的方法

权利要求书

1.一种基于概率分布探测濒危海洋生物的方法，考虑濒危海洋动物的生活范围关于深度的概率分布，在节点布置时基于这种概率分布，并且通过每个节点交替性切换休眠模式与工作模式，依据目标在不同深度海域中活动的概率分布部署水下传感器节点；依据目标在不同时间出现的深度不同设置节点工作和休眠的概率，控制工作和休眠节点的数量；将已知的濒危动物出现的海水深度区域分层，每一层依据概率设置最小部署节点数，同一层中的传感器节点均匀分布；每一层中的传感器都可以在工作状态和休眠状态之间自如切换；给每一个传感器节点依据濒危动物出现概率设置休眠概率，使之满足在不同深度和不同时间时出现概率较大的区域工作节点的密度较大，活动概率较小的区域工作节点的密度较小，实现步骤是：

步骤一：初始化阶段，将海域分层，计算每一层的节点数并部署相应的节点：将濒危动物生活的海域沿深度进行分层，每个传感器节点度感知半径为r，按2r进行海域分层，每一层中的节点均匀分布，个数为Ni，i为层编号，最热门深度概率最大，与此对应的层为最热门层，此层节点布置的个数最多，越向两侧概率越小，热门程度越小，节点布置的个数越少；

步骤二：计算并设置每一层的最小工作节点数：设探测濒危海洋动物的总深度为h，则总层数I＝h/2r，定义概率集合P＝{P1，P2，P3，…PI}，P中总元素数为总层数，则工作节点数为(1-Pi)*Ni，节点开机时，每个层次中的节点的休眠概率相同，即P中元素离散等概率分布,概率大小为Pi＝1/I，根据概率设置每一层的最小工作节点数，设每一层出现目标的最大概率为Pi(max)，则最小工作节点数为Nmin＝Ni*Pi(max)，且Pi(max)取决于海洋动物的生活区域特性随时间的不同而不同的特点；根据不同濒危海洋动物设置不同的转换时间点T，到达T后，濒危海洋动物的活动范围概率分布发生变化，Pi(max)发生变化，最小工作节点数随之发生变化；

步骤三：在转换时间点时比较每一层的实际工作节点数与最小工作节点数的大小关系，若发现实际工作节点数大于最小工作节点数，则继续工作；若实际工作节点数小于最小工作节点数，那么：

a.首先从较热门层开始逐渐减小该层节点休眠概率Pi，每减小一次，随后都要比较实际工作节点和最小工作节点的数目，直到实际工作节点数大于最小节点数开始工作；但始终要求较热门层休眠概率较小，较不热门的层休眠概率较大,即P(较热门层节点休眠)≤P(较不热门层节点休眠)

b.若执行a后，发现层中工作节点数始终小于最小工作节点数，那么从较热门层开始，使已经满足条件的濒危动物出现概率较小的层的节点向该层移动，直到满足条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一里，设濒危海洋动物出现的概率模型为正态分布，即：

其中x为深度，μ为目标可能出现的概率最大的深度，定义为最热门深度，σ为目标活动深度的方差，根据不同目标具体生活深度不同设置不同的定义域，得到概率分布。