[发明专利]一种面向水下目标检测的水声传感网络媒体接入控制方法

摘要

本发明涉及一种面向水下目标检测的水声传感网络媒体接入控制方法。现有方法对于目标检测型水声传感网络具有不适用性。本发明首先由融合中心向收集到目标状态信息的节点广播顺序包，传感节点接收到顺序包后，按照数据包调度表，向融合中心发送数据包；融合中心完成数据包收集后，发至汇聚节点；节点接收到RTS包后，向上一跳节点反馈CTS包后，等待时间后，向下一跳节点发送RTS包进行信道预约；节点接收到CTS包后，等待时间后，向下一跳节点发送数据包；节点接收到下一跳节点的CTS包后，等待时间后，向下一跳节点转发DATA包。本发明方法降低了数据包传输冲突概率，降低了数据包端到端传输时延，并提高了目标跟踪准确度。

主权项

1.一种面向目标检测任务的水声传感网络媒体接入控制方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1).融合中心选择：侦听到目标的节点首先随机选择一个时刻广播COMPETE包，COMPETE包中包含接收到目标辐射噪声强度；节点接收其它节点的COMPETE包，若其它节点的目标辐射噪声强度更大，即离目标更近，则节点退出融合中心竞争；未退出的节点随机选择一个时刻再次广播COMPETE包；最终目标辐射噪声强度最大的节点成为新的融合中心；所述的COMPETE包为竞争包；步骤(2).融合中心数据包调度：当水声传感节点收集到目标状态信息后，融合中心选择与自己距离最近的三个节点A、B和C，融合中心根据与这三个节点之间的传播时延，计算接收各节点DATA包前的等待时间Twtr_DATA,A、Twtr_DATA,B和Twtr_DATA,C，之后融合中心广播ORDER包，ORDER包包含接收节点DATA包前的等待时间；若检测到目标的节点数目少于4个，无法完成目标位置估计，则不进行数据收集，跳过该检测周期；所述的DATA包为数据包，ORDER包为顺序包；步骤(3).融合中心数据包收集：水声传感节点A、B和C接收到ORDER包后，根据融合中心接收DATA包前的等待时间，计算发送DATA包的等待时间Tw_DATA,A、Tw_DATA,B和Tw_DATA,C；水声传感节点等待相应时间后，向融合中心发送DATA包，完成数据传输；步骤(4).目标状态估计：融合中心完成数据包收集后，估计目标的位置等信息，并预测下一检测时刻目标位置，选择距离目标最近的节点成为下一检测时刻的融合中心；步骤(5).节点信道预约：融合中心完成目标状态估计后，通过多跳节点将包含目标状态的数据包转发至汇聚节点，融合中心首先向下一跳节点发送RTS包进行信道预约；所述的RTS包为请求发送包；步骤(6).节点预约响应：水声传感节点接收到RTS包后，向上一跳节点反馈CTS包，之后计算发送RTS包前的等待时间，等待时间Twts_RTS,i后，向下一跳节点发送RTS包进行信道预约；所述的CTS包为允许发送包；步骤(7).数据包传输：传感节点接收到CTS包后，计算发送DATA包前的等待时间，等待一段时间Twts_DATA,i后，向下一跳节点发送DATA包；步骤(8).数据包转发：传感节点接收到DATA包后，在接收到下一跳节点的CTS包后，计算发送DATA包前的等待时间，等待一段时间Twts_DATA,i后，向下一跳节点转发DATA包；若传感节点未接收到CTS包，即节点信道预约失败，则在接收到DATA包后，重新发送RTS包进行信道预约；步骤(9).循环转发：后续节点若接收到RTS包，则执行步骤(6)，若接收到CTS包，则执行步骤(7)，若接收到DATA包，则执行步骤(8)，直到数据包转发至汇聚节点。