无线传感器网络中无人机的轨迹规划方法技术

本发明专利技术公开了一种无线传感器网络中无人机的轨迹规划方法，该方法将无线传感器网络中多无人机轨迹的设计问题模型化为混合整数非凸优化问题，该方法首先基于聚合算法对传感器节点进行分组，形成多个节点集合，并针对每一节点集合计算无人机访问该节点集合中的传感器节点的访问顺序，并针对每一访问顺序利用凸优化技术计算对应的航迹点，并利用航迹点进行计算得到中心点从而得到新的节点集合，并基于新的节点集合按照上述过程得到对应的新的航迹点，直至得到最小的访问时间为止，使得每一个无人机可以从其对应的传感器节点集合中可靠的收集数据，同时可以最小化所有无人机的飞行时间。

【技术实现步骤摘要】
无线传感器网络中无人机的轨迹规划方法
本专利技术涉及通信
，更具体地说，涉及一种无线传感器网络中无人机的轨迹规划方法。
技术介绍
在过去的几十年中，无线传感器网络的使用迅速增长，无线传感器网络由分布在不同地理位置上的大量传感器节点组成。随着电子设备制造过程的最新进展，传感器节点可以获得更低的市场价格和更高的捕获、处理和传输数据的能力。无线传感器网络已经在各个领域得到广泛应用，包括信息收集，环境监测，工业自动化以及智能建筑等。但是传感器节点能量有限成为延长无线传感网络使用寿命的主要设计问题。无线传感网络的传统方法是通过多跳传感器通信来收集数据，但是这具有不平衡的能量消耗问题。此外，鉴于传感器是随机部署的，如果没有完全连接，则很难从所有传感器获取信息。目前，由于无人机和传感器节点之间的直接通信能力，无人机能有效的在传感器网络中收集数据。具体来说，通过利用无人机的移动性，无人机能够高效地从传感器节点收集数据，因为它可以依次的访问每个传感器节点并仅在它足够靠近每个传感器节点时从它们收集数据。因此，从每个传感器节点收集数据时，传感器节点到无人机的链路距离显著减小，这节省了所有传感器节点的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线传感器网络中无人机的轨迹规划方法，其特征在于，包括：S1：根据无线传感器网络中各传感器节点的分布位置按照聚类算法将传感器节点分成K个节点集合，每一所述节点集合与一个无人机关联；S2：针对当前得到的每一节点集合计算无人机访问该节点集合中的传感器节点的顺序；S3：针对每一节点集合的访问顺序计算无人机的航迹点，并根据所述航迹点计算无人机访问完相应节点集合的最小访问时间；S4：根据当前每一节点集合对应的航迹点计算相应节点集合的中心点，并根据所述中心点以及各传感器节点的分布位置按照聚类算法进行计算重新得到K个新的节点集合；S5：针对每一所述新的节点集合计算无人机访问该节点集合中的传感器节点的...

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络中无人机的轨迹规划方法，其特征在于，包括：S1：根据无线传感器网络中各传感器节点的分布位置按照聚类算法将传感器节点分成K个节点集合，每一所述节点集合与一个无人机关联；S2：针对当前得到的每一节点集合计算无人机访问该节点集合中的传感器节点的顺序；S3：针对每一节点集合的访问顺序计算无人机的航迹点，并根据所述航迹点计算无人机访问完相应节点集合的最小访问时间；S4：根据当前每一节点集合对应的航迹点计算相应节点集合的中心点，并根据所述中心点以及各传感器节点的分布位置按照聚类算法进行计算重新得到K个新的节点集合；S5：针对每一所述新的节点集合计算无人机访问该节点集合中的传感器节点的顺序；S6：针对每一所述新的节点集合的访问顺序计算无人机的航迹点，并根据所述航迹点计算无人机访问完相应新的节点集合的最小访问时间；S7：判断当前得到的最小访问时间是否小于上一次计算过程中得到的最小访问时间，如是，转至S4，如否，转至S8；S8：针对每一无人机，输出当前与该无人机关联的节点集合对应的航迹点。2.如权利要求1所述的无线传感器网络中无人机的轨迹规划方法，其特征在于，步骤S1包括：从各所述传感器节点的分布位置中随机选择k个位置中心通过K-means算法进行计算得到K个节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹成，姚果，黄仁杰，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50