基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域覆蓋及目標(biāo)定位的研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)，在軍用和民用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，是目前學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)之一。其特點(diǎn)是能夠協(xié)作地完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、傳感和采集目標(biāo)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理并傳送給需要信息的用戶。
　　 本課題以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)為研究背景，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的區(qū)域覆蓋優(yōu)化問(wèn)題、入侵目標(biāo)運(yùn)動(dòng)跟蹤算法進(jìn)行了深入研究，解決如下問(wèn)題：
　　 首先，傳感器節(jié)點(diǎn)分布具有隨機(jī)性和密集性的特點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的傳

2、感范圍之間會(huì)出現(xiàn)交疊，導(dǎo)致覆蓋冗余節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)，這勢(shì)必增加了網(wǎng)絡(luò)整體能量消耗，對(duì)僅攜帶有限能量的傳感器節(jié)點(diǎn)造成嚴(yán)重威脅。針對(duì)此類問(wèn)題，本文以交互式遺傳算法(IGA)為基礎(chǔ)，對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)，加入精英選擇策略(ES)和采用對(duì)適應(yīng)度值標(biāo)定(FC)的方法，完成對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域離散模型、工作節(jié)點(diǎn)模型、區(qū)域覆蓋模型和總體目標(biāo)函數(shù)的設(shè)計(jì)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋冗余節(jié)點(diǎn)進(jìn)行智能優(yōu)化，有效地減少了傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，可明顯延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
　　

3、 其次，監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)存在的目的是為了對(duì)其所覆蓋的區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，為此本文充分考慮了物體運(yùn)動(dòng)的一般行為規(guī)律，合理的設(shè)計(jì)了目標(biāo)隨機(jī)運(yùn)動(dòng)算法。對(duì)進(jìn)入到監(jiān)測(cè)區(qū)域的目標(biāo)設(shè)計(jì)了距離檢測(cè)算法和位置跟蹤算法，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)和跟蹤的目的。對(duì)區(qū)域中的監(jiān)測(cè)盲區(qū)進(jìn)行了分析，并給出可行解決方案。
　　 最后，利用Micaz試驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、Mote-View軟件和Matlab軟件，對(duì)本文所給出的算法進(jìn)行了驗(yàn)證和仿真，結(jié)果表明在保證覆蓋率的基礎(chǔ)上，有效的降低了