[发明专利]一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法及系统

权利要求书

1.一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法，其特征在于，包括：

步骤S100、获取水下任务区域；

步骤S200、在水上部署USV群，所述USV群的覆盖范围包含所述水下任务区域的范围；

步骤S300、所述USV群中任一USV确定与该USV通信的AUV群；

步骤S400、该USV将该AUV群中的一个满足节点部署要求的AUV转换为当前网络节点；

步骤S500、该USV确定所述USV群的覆盖范围中的网络节点个数是否小于设定的网络节点阈值；

若是，则执行步骤S600；若否，则执行步骤S700；

步骤S600、该AUV确定自身对应的邻近AUV，将该邻近AUV转换为当前网络节点；执行步骤S500；

步骤S700、当所述USV群的覆盖范围中的AUV均转换为网络节点时，传感器网络自主部署完成并执行工作。

2.根据权利要求1所述的一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法，其特征在于，在步骤S400中，所述该USV将该AUV群中的一个满足节点部署要求的AUV转换为当前网络节点包括：

该USV在该AUV群中搜索一个其对应的邻近AUV；其中，该USV对应的邻近AUV满足以下所有节点部署要求：邻近AUV与该USV的间距为第一中继距离，所述第一中继距离与设定的监测精度、USV对应的邻近AUV所受压力值反相关；邻近AUV与该USV之间不得有障碍物阻挡；

该USV停止搜索，并将搜索得到的对应的邻近AUV转换为当前网络节点。

3.根据权利要求1所述的一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法，其特征在于，在步骤S600中，所述该AUV确定自身对应的邻近AUV，将该邻近AUV转换为当前网络节点包括：

该AUV搜索其对应的邻近AUV；其中，该AUV对应的邻近AUV满足以下所有条件：该AUV与其邻近AUV的间距为第二中继距离，所述第二中继距离与设定的监测精度、USV对应的邻近AUV所受压力值反相关；该AUV与其邻近AUV之间不得有障碍物阻挡；

该AUV停止搜索，并将搜索得到的所有对应的邻近AUV转换为当前网络节点。

4.根据权利要求1所述的一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法，其特征在于，在AUV转换为网络节点前，AUV自主航行；一个AUV的航行速度的计算公式为：

其中，分别为第i个AUV的下一时刻在X，Y，Z轴方向的速度；

分别为第i个AUV当前在X，Y，Z轴方向的速度；

分别为第i个AUV在X，Y，Z轴方向的初始群体速度；

分别为障碍物对第i个AUV在X，Y，Z轴方向所产生的排斥速度；

分别为第i个AUV在X，Y，Z轴方向所产生的粘性速度。

5.根据权利要求1所述的一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法，其特征在于，在步骤S700中，自主部署完成的传感器网络所执行的工作包括：

步骤S710、监测各个网络节点的电量；

步骤S720、确定各个网络节点的电量是否大于等于电量阈值；

若是，则继续监测各个网络节点的电量；

若否，则执行步骤S730；

步骤S730、确定电量小于电量阈值的网络节点；

步骤S740、电量小于电量阈值的各个网络节点发送电量不足的信息到分别对应的USV；

步骤S750、各个接收到电量不足的信息的USV发送电量不足的信息到中心计算机；

步骤S760、中心计算机接收到电量不足的信息后，派遣新的AUV分别到电量小于电量阈值的各个网络节点所在位置，所派遣的新的AUV转换为新的网络节点；

步骤S770、电量小于电量阈值的网络节点上浮到水面后航行至设定的回收处。