[发明专利]一种基于理想图案模型的水下传感器节点沉降部署方法

摘要

本发明公开了一种基于理想图案模型的水下传感器节点沉降部署方法，包括在给定目标区域的水面随机部署m个相互连通的传感器节点，确定给定目标区域被全覆盖和全连通所需的最少理想图案节点个数n，然后为每个理想图案节点对应的理想图案位置指派水面节点，随后每个匹配节点沉降到相应图案位置的深度，并判断已部署节点是否构成一个连通的网络，如果不是，则搜索不连通网络分区，并进行网络连通度修复；最后，若水面仍存在冗余节点，则将冗余节点用于已部署网络的覆盖空洞修复，并保证水面冗余节点沉降后与水下节点连通。本发明能够达到传感器节点的一次沉降部署即可实现对水下3D目标区域的覆盖率最大化和网络节点的全连通。

主权项

一种基于理想图案模型的水下无线传感器节点沉降部署方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在给定目标区域的水面随机部署m个节点，并满足所述m个节点在水面原始部署中已构成一个连通的网络；(2)按照优化模型对所述给定目标区域进行三维泰森图划分，形成相互共面相切的空间填充多面体，并满足当传感器节点部署于理想图案位置时，所述多面体正好内切于传感器节点的感知球；(3)从所述m个节点中指派n个节点沉降到水平方向上相距理想图案位置最近的实际位置，并满足n个指派节点的实际位置与相应的理想图案位置在水平方向上距离偏差总和最小；(4)判断所述n个指派节点在水下是否构成一个连通的网络，若未构成连通网络，则进行网络连通度修复；若构成连通网络，则判断水面上是否存在冗余节点，若存在所述冗余节点，则继续下一步，否则节点部署结束；以及(5)计算上述步骤(3)和步骤(4)中已沉降节点的三维泰森图多面体晶胞，沉降所述冗余节点以修复覆盖空洞，并满足所述冗余节点沉降后与已沉降的水下节点连通。