[发明专利]一种基于贪婪迭代的光电-雷达传感器网络优化部署方法

权利要求书

1.一种基于贪婪迭代的光电-雷达传感器网络优化部署方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取能够覆盖待监测区域的最小矩形，所述最小矩形的长度为Length，宽度为Width；

步骤2：将待监测区域划分为多个正方形格点，格点边长为δ；对传感器感知方向进行离散化，精度为ε；

步骤3：计算覆盖待监测区域所需的传感器节点个数N₁：

其中，β和R分别为传感器的感知半角和感知半径；

步骤4：根据传感器节点个数对节点进行均匀分布，得到每个节点的位置坐标p₁,p₂,…,p_N，随机初始化每个节点的初始感知方向

步骤5：设置初始迭代感知方向设置更新标志changed＝true，以及需要更新状态的节点集合S＝{1,2,…,N}；

步骤6：判断changed＝true是否成立，如果是，则执行步骤7；如果否，则执行步骤13；

步骤7：对集合S中的任意节点i，计算其当前私有覆盖区域面积使用遍历求解找到使得私有覆盖区域面积最大的局部最优解并计算局部最优状态时的私有覆盖区域面积私有覆盖区域面积的计算方式如下：

其中：A{·}是用来计算区域面积的函数，采用基于网格的样本点法来计算区域面积，利用网格的交叉点来近似表示节点的覆盖区域；S_area为待监测区域，φ(R,β,p_i,α_i)为节点i的感知区域，S_i＝{j|1≤j≤N,j≠i,|p_i,p_j|≤2R}，为节点i的邻居节点集合，φ(R,β,p_j,α_j)为其邻居节点的感知区域；传感器i的感知区域是一个以p_i为圆心、半径为R、角度为2β、中线与x轴夹角为α_i的扇形区域；

步骤8：设置需要更新状态的节点集合并设置标志changed＝false；

步骤9：对任意节点i，计算得到的私有覆盖区域面积，判断和是否成立，如果是，则执行步骤10，如果否，则执行步骤12；

步骤10：对节点i的所有邻居节点j，判断||p_j,φ(R,β,p_i,α'_i)||＜R或是否成立，如果是，则设置S＝S∪{j}，如果否，则不做操作；其中，||p,φ||表示节点到某感知区域的最小距离；

步骤11：更新节点i的感知方向和私有覆盖区域面积并设置标志changed＝true；

步骤12：执行步骤6；

步骤13：迭代完毕，得到传感器节点的感知方向序列：

步骤14：按照得到的传感器节点感知方向序列调整感知方向，实现对待监测区域的覆盖。