[发明专利]基于Dirichlet顶点的水下AUV路径形成方法

权利要求书

1.一种基于Dirichlet顶点的水下AUV路径形成方法，其特征是应用于由水面通信基站、水下航行器AUV、n个水下传感器节点所组成的水下监测网络中，并按如下步骤形成水下AUV路径：

步骤1：所述水下航行器AUV移动收集n个水下传感器节点S＝{s₁,s₂,…,s_i,…,s_n}的数据，其中，s_i表示第i个水下传感器节点；i＝1,2…,n；

所述水下航行器AUV根据任意两个水下传感器节点之间的距离以及相应距离的垂直平分面，将所述水下监测网络划分成n个子空间；

将多个垂直平分面形成多个交点作为Dirichlet顶点，并构成顶点集合V＝{v₁,v₂,…,v_j,…,v_m}；其中，v_j表示第j个Dirichlet顶点；j＝1,2…,m；

步骤2：采用二分图G＝(S,E,V)描述Dirichlet顶点对传感器节点的支配关系；其中，E代表各个Dirichlet顶点和水下传感器节点之间连线的集合；若第j个Dirichlet顶点v_j与第i个水下传感器节点s_i相邻，表示第j个Dirichlet顶点v_j能收集第i个水下传感器节点s_i的数据，即v_j支配s_i，记作

步骤3：对各个Dirichlet顶点对传感器节点的支配关系进行约简；

步骤3.1：利用式(1)得到第i个水下传感器节点所对应的有效支配集从而得到所有传感器节点所对应的有效支配集

式(1)中，表示第i个水下传感器节点s_i所对应的所有Dirichlet顶点之和；

步骤3.2：对有效支配集φ_s进行约简，得到约简后的有效支配集φ′_s；

若第j个Dirichlet顶点v_j支配第i个水下传感器节点s_i，同时第k个Dirichlet顶点v_k也支配第i个水下传感器节点s_i，则保留任意一个Dirichlet顶点对第i个水下传感器节点的支配关系，删除另一个Dirichlet顶点对第i个水下传感器节点的支配关系；

若第j个Dirichlet顶点v_j支配第i个水下传感器节点s_i和第t个水下传感器节点s_t，同时第k个Dirichlet顶点v_k支配第i个水下传感器节点s_i，则删除第k个Dirichlet顶点v_k对第i个水下传感器节点s_i的支配关系，仅保留第j个Dirichlet顶点v_j对第i个水下传感器节点s_i和第t个水下传感器节点s_t的支配关系；

步骤3.3：在约简后的有效支配集φ′_s中找出包含Dirichlet顶点数最少的有效支配集作为最小有效支配集φ_min；

步骤4：以最小有效支配集φ_min所包含的Dirichlet顶点作为所述水下航行器AUV移动收集n个水下传感器节点的站点，从而形成水下AUV路径。