[发明专利]移动sink的平滑路径规划方法以及装置

摘要

本发明公开了一种移动sink的平滑路径规划方法及装置，方法包括：在监测区域部署一定数目的节点，确定移动sink需访问的多个节点；获取移动sink的当前坐标和待其依次访问的多个传感器节点的坐标；实时获取当前移动sink、第一和第二传感器节点之间的第一角平分线；获取第一角平分线的参考点，根据参考点获取位于第一传感器节点感知范围内的移动sink的第一平滑圆弧路径；以此类推，依次实时获取当前移动sink、第N‑1和第N传感器节点之间的第N‑1角平分线，N>2；根据第N‑1角平分线参考点获取位于第N‑1传感器节点感知范围内的移动sink的第N‑1平滑圆弧路径。该方法能够快速收集网络中的数据，且比较节能。

主权项

1.一种移动sink的平滑路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：在监测区域部署一定数目的传感器节点，并确定移动sink需要访问的多个传感器节点；S101：获取移动sink的当前位置坐标和待所述移动sink依次访问的多个传感器节点的位置坐标；S102：实时获取当前所述移动sink、第一传感器节点和第二传感器节点之间的第一角平分线；S103：获取所述第一角平分线的参考点，根据参考点获取位于所述第一传感器节点的感知范围内的所述移动sink的第一平滑圆弧路径；S104：以此类推，依次实时获取当前所述移动sink、第N‑1传感器节点和第N传感器节点之间的第N‑1角平分线，其中，N>2；S105：获取所述第N‑1角平分线的参考点，根据参考点获取位于所述第N‑1传感器节点的感知范围内的所述移动sink的第N‑1平滑圆弧路径；其中，步骤S101具体包括：设A₁为移动sink当前所在位置，所述移动sink依次访问的传感器节点所在位置分别为A₂，A₃，···，A_n，以直线A₂A₃的方向为x轴的正方向建立直角坐标系，则各节点的位置坐标分别为其中，步骤S102具体包括：若直线A₂A₁的方向的斜率存在确定值；在∠A₁A₂A₃的角平分线A₂A₀上取一个参考点A₀，设A₀的坐标为直线A₂A₁的斜率K，角平分线A₂A₀的斜率为K'，则K与K'满足以下关系：由公式(1)可以求解出或者由此可以得到角平分线A₂A₀方程为：其中，步骤S103包括：将所述第一角平分线与所述移动sink的第一平滑圆弧路径的交叉点C点落于被访问传感器节点A₂的感知范围以内，使直线A₂C的长度小于传感器节点A₂的感知半径r，则直线A₂C的长度需满足公式(3)：其中，参数a的变化范围从0到1，调整a能够使直线A₂C的长度小于感知半径r，并使得移动sink在传感器节点A₂的感知范围内的移动过程中完成数据采集；同时，参考点A₀的坐标满足以下式子：根据公式(3)和公式(4)可以求解出参考点A₀的坐标值，以参考点A₀为圆心，以直线A₀C为半径构建移动sink落入在坐标系内的平滑圆弧路径；其中，步骤S102还包括：当直线A₂A₁垂直A₂A₃时，直线A₂A₁的斜率K为无穷大，A₁的坐标为(0,y₁)，参考点A₀的x和y的坐标值相等，即x₀＝y₀；步骤S103还包括：将所述第一角平分线与所述移动sink的第一平滑圆弧路径的交叉点C点落于被访问传感器节点A₂的感知范围以内，使直线A₂C的长度小于传感器节点A₂的感知半径r，则直线A₂C的长度需满足公式(5)：其中，参数a的变化范围从0到1，调整a能够使直线A₂C的长度小于感知半径r，并使得移动sink在传感器节点A₂的感知范围内的移动过程中完成数据采集；根据参考点A₀的x和y的坐标值相等和公式(5)可求出参考点A₀的坐标值；以参考点A₀为圆心，A₀C为半径构建移动sink落入在坐标系内的平滑圆弧路径。