不确定环境下混合传感节点的协作部署方法技术

本发明专利技术公开了一种不确定环境下混合传感节点的协作部署方法，以移动节点和静态节点协作为基础，首先基于所设计的探测模型计算节点的探测概率来确定覆盖空洞，然后采用基于二部图匹配的方法确定移动节点的位置。本方法可使节点均匀地部署在检测区域，广泛适应于野外大范围环境自动检测。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种不确定环境下混合传感节点的协作部署方法，用于对移动节点和静态节点相结合的混合无线传感器进行网络节点部署，其特征在于包括以下步骤：(1)根据地理位置(xi, yi )将传感器节点散布到指定区域，并定位各传感器节点的位置；传感器节点的数量是n，i为1至n的整数，x、y是坐标值；传感器节点中，具有N个静态节点和M个移动节点，静态节点集为S={s1, s2, … ,sN}, 移动节点集为V1={v1,v2,……vM }，n=N+M；(2) N个静态节点M个移动节点部署在L×L的区域，将该区域划分成大小相同的网格，每个网格边长为1米的正方形；对于节点i，观察到的接收信号表达为： i=1, 2… n               (1)式中，H1表示目标出现，H0表示目标未出现；qi是观测值；ni是均值为0方差为σ2的高斯过程噪声；β为标量，定义为；γ是受环境因素决定的传播损耗因子，取值在2到4之间；etr为检测过程中信号传输的平均能量消耗；Dti表示目标( xt, yt )与节点( xi, yi )之间的距离，；ni (i∈[1, n])相互独立，Q为观测向量，且；(3)设目标在监测区域的位置k出现，目标在该位置的联合探测概率：(2)其中，n是传感器节点数量，Dki表示目标点k (xk,yk) 和第i个传感器(xi,yi)之间的距离，α为预设的可接受的误警概率水平，β、γ同步骤(2)；Φ(·)是标准高斯累积分布函数，；(4)根据式(2)计算监测区域中的任意点k的联合探测概率Ck(P)，其最小处被定义为覆盖空洞，当迭代次数达到预设值（tpre）或是Ck(P)达到满意概率时迭代结束； (5)记确定的覆盖空洞位置(x,y),在此位置设置虚拟节点，将移动节点移动到虚拟节点处，方法是：5‑1) t为迭代次数，开始为0；由公式(2)，计算任一点k的Ck(P)； 5‑2) 寻找最小的Ck(P)，记为Cmin(P)；5‑3) 记虚拟节点集为={()，()，……, ()}，其中，为虚拟节点的位置；更新节点集合；更新迭代次数t=t+1；计算下一节点k的Ck(P)；5‑4) 重复步骤5‑2)、5‑3)，直到迭代次数t大于迭代预设值tpre 或者Cmin(P) 达到满意概率时；5‑5)  对于初始部署的网络，构建二部图G=(V,E)，V=V1∪V2，其中，V1表示移动节点集合，V2表示虚拟节点集合，E为边集，二部图的构造方法是：对所有和，如果移动节点u到v之间的距离不超过其最大移动距离du，那么向二部图中添加一条边（u，v），边的权值定义为，表示节点u到虚拟节点v的距离，否则；5‑6) 计算Hopt ，Hopt为二部图G的最小花费最大匹配基；根据与Hopt一致的最优移动方案调整移动节点vi (vi∈V1)的位置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张书奎，贾俊铖，王进，常燕，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32