【技术实现步骤摘要】
基于MVFA的水下传感网络节点分布优化方法
本专利技术涉及无线通信领域，具体是指一种基于MVFA的水下传感网络节点分布优化方法。
技术介绍
近年来，由于水下无线传感器网络技术在海洋勘探、环境监测、战术监测等领域有着广泛且重要的用途，并引起社会各界的极大关注。传感网络节点部署的好坏体现在传感网络的感知质量与成本。水下环境复杂，若采用静态部署网络节点成本较大技术复杂，而且与实际情况的拟合度较差。目前常采用动态部署算法中的虚拟力算法，能更好地符合实际又能使同构度最小，但是用传统的虚拟力算法部署网络节点消耗能量过大，且部署的传感网络较不稳定。
技术实现思路
为了使节点部署更好的拟合实际情况又能使同构度最小，并且降低部署节点的能耗，提高网络的稳定性，本专利技术提供一种基于MVFA(改进虚拟力算法)的水下传感网络节点分布优化方法，对传统虚拟力算法进行改进：在一定距离范围内，将虚拟吸引力与距离的映射为指数关系；提出sink节点(基站)对普通节点的作用力模型，通过计算虚拟力对节点进行部署，与传统虚拟力部署节点比较，减少了能量的消耗，形成的传感网络更加稳定。本专利技术解决其技术问题所采...
【技术保护点】
1.一种基于MVFA的水下传感网络节点分布优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)配置虚拟力参数，所述虚拟力参数包括普通节点之间虚拟力的斥力因子Gra和引力因子Fre、普通节点与sink节点之间虚拟力的斥力因子Gra
【技术特征摘要】
1.一种基于MVFA的水下传感网络节点分布优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)配置虚拟力参数，所述虚拟力参数包括普通节点之间虚拟力的斥力因子Gra和引力因子Fre、普通节点与sink节点之间虚拟力的斥力因子Gra*和引力因子Fre*和最小虚拟力阈值2)配置网络特性参数，所述网络特性参数包括目标海域范围SD、普通节点探测半径rs、普通节点传输半径rc和sink节点感知半径rsink；3)在一定距离范围内，将虚拟吸引力与距离的线性关系改为指数关系，结合传统虚拟力算法，计算普通节点间的虚拟力4)仿照普通节点虚拟力算法计算sink节点对普通节点的虚拟力5)获取步骤3)算得的步骤4)算得的以及步骤1)配置的参照图4，构建改进的虚拟力的合力计算模型：通过改进的虚拟力的合力计算模型计算普通节点受到的虚拟合力各普通节点在其他普通节点和sink节点的虚拟力的合力效果下均匀地向目标海域的各处运动，最终达到平衡状态；6)利用传感网络连通性示性向量计算传感网络连通率Pc，本步骤的传感网络连通率计算公式为7)利用传感网络覆盖范围Stotle和步骤2)配置的SD计算传感网络覆盖率Cr，传感网络覆盖率计算公式为8)节点修正：根据步骤6)算得的Pc和步骤7)算得的Cr，判断传感网络是否符合要求，若符合要求则输出普通节点数量和普通节点位置；若不符合要求，则增加节点数量跳转到步骤3)。2.如权利要求1所述的基于MVFA的水下传感网络节点分布优化方法，其特征在于，所述步骤3)中，普通节点间的虚拟力计算方法包括如下步骤：3.1)根据均匀覆盖理论，利用步骤2)配置的rs和rc计算普通节点间的临界距离Dth，当两个普通节点间距离为Dth时，普通节点之间的作用力为零；小于Dth时表现为斥力；大于Dth时表现为引力3.2)根据普通节点的坐标(xi,yi,zi)，计算普通节点si到其他普通节点sj的欧式距离d(si,sj)为3.3)获取普通节点si到其他普通节点sj的向量3.4)根据步骤1)配置的Gra和Fre、步骤3.1)算得的Dth、步骤3.2)算得的d(si,sj)以及步骤3.3)获取的构建普通节点间的改进的虚拟力计算模型：通过普通节点间的改进的虚拟力计算模型计算普通节点间的虚拟力3.如权利要求1或2所述的基于MVFA的水下传感网络节点分布优化方法，其特征在于，所述步骤4)中，sink节点对普通节点的虚拟力计算方法包括如下步骤：4.1)根据均匀覆盖理论，利用步骤2)配置的rs和rsink计算普通节点与sink节点间的临界距离当普通节点与sink节点间距离为时，普通节点与sink节点间的作用力为零；小于表现为斥力；大于时表现为引力4.2)根据普通节点的坐标(xi,yi,zi)与sink节点的坐标(xsink,ysink,zsink)，计算普通节点si到sink节点ssink的欧式距离d(si,ssink)为...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈友荣，刘半藤，雷超，金合丽，陈唯，
申请(专利权)人：浙江树人学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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