[发明专利]一种自适应不规则拓扑动态路径规划方法

权利要求书

1.一种自适应不规则拓扑动态路径规划方法，其特征在于该方法按以下步骤实现：

步骤一：在分布不均且不连通的C型或Z型区域内，节点以通信范围内总邻居节点的连通度平均值为阈值，进行自身分级处理，并标记自身级别；

步骤二：移动锚节点转入定位模式，并广播自身位置数据包；

步骤三：未知节点接收数据包，当接收到三个移动锚节点数据包后，进行自我定位，并向锚节点发送定位反馈信息数据包，且不再接收锚节点信息包；

步骤四：移动锚节点利用三个定向天线对节点进行区域辨别并记录未知节点反馈的定位调节系数，计算各区域内节点分级权重；并利用节点分级权重系数对下一步移动方向进行决策；所述定位调节系数表示锚节点是否收到未知节点反馈的定位反馈信息数据包，1表示收到，0表示未收到；

步骤五：移动锚节点在移动过程中，若预测下一目标位置处于空洞区域内，则利用覆盖矩阵和后退链重新进行方向决策；

步骤六：移动锚节点进入节点不连通区域，即通信范围内接收不到未知节点信息，移动锚节点转入搜索模式，调节功率控制器增大为两倍的发射功率，若仍接收不到未知节点信息，则移动锚节点采取自救随机移动；

步骤七：移动锚节点遍历整个区域后，未完成定位的未知节点利用虚拟锚节点进行二次定位；

其中，所述步骤四包括：

移动锚节点利用三个定向天线对节点进行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ辨别，并记录未知节点反馈的定位调节系数，计算各区域内节点分级权重，根据三个区域的分级权重系数w_i决策移动方向； 分级权重系数计算公式为：

其中，N是移动锚节点通信范围内总节点个数，n_i是i区域的总节点个数，M是移动锚节点通信范围内总一级节点个数，m_i是i区域内未定位的一级节点个数，其中，k_αj表示定位调节系数，根据未知节点定位情况实时更新；

为叙述方便，现规定区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的分级权值系数分别为w₁、w₂和w₃。锚节点具体移动方向如下：

w₁＞w₂且w₂＞w₃，移动方向为30°；

w₁＝w₂且w₂＞w₃，移动方向为90°；

w₂＞w₃且w₂＞w₁，移动方向为150°；

w₂＝w₃且w₂＞w₁，移动方向为210°；

w₃＞w₁且w₃＞w₂，移动方向为270°；

w₁＝w₃且w₁＞w₂，移动方向为330°；

w₁＝w₂＝w₃，则随机选择移动方向。

2.根据权利要求1所述的一种自适应不规则拓扑动态路径规划方法，其特征在于：所述步骤一中网络内的节点根据节点级别阈值公式进行自身分级处理：若大于该阈值，则标记为一级节点；否则为二级节点；节点k的级别阈值公式为：

其中，p为节点k通信范围内的邻居节点个数，C_q为节点k邻居节点q的连通度值。

3.根据权利要求1所述的一种自适应不规则拓扑动态路径规划方法，其特征在于：所述步骤四中移动锚节点根据节点总数、一级节点个数和自身的定位调节系数信息，计算各区域分级权重值：

其中，N是移动锚节点通信范围内总节点个数，n_i是i区域的总节点个数，M是移动锚节点通信范围内一级节点的总个数，m_i是i区域未定位的一级节点个数，其中，k_αj表示定位调节系数，实时更新。