【技术实现步骤摘要】
一种基于目标覆盖的可充电小车移动最优路径规划方法
本专利技术涉及无线传感器网络
，尤其是涉及一种基于目标覆盖的可充电小车移动最优路径规划方法。
技术介绍
近些年来，无线传感器网络的迅速发展，随着信息技术的发展更好地改善人们的生活，也将成为当代社会发展的重要推动力量。由大量传感器节点组成，通过自组织的方式建立连接的无线传感器网络WSNs满足了人们对于感知问题的要求。随着微机电系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的发展和成熟，无线传感器网络技术在功耗、性能及通信方式等各方面得到了有效的改善，这为无线传感器网络WSN开启了广阔的发展前景和应用空间，使无线传感器网络WSNs的应用遍及军事侦察、搜索救援、环境监测、智能交通、医疗护理、工业控制和灾难管理等各个领域。无线传感器网络领域的一个关键问题是网络覆盖优化问题。网络覆盖优化是指通过一定传感器节点的位置实现对无线传感器网络WSNs的检测对象或监测区域的有效覆盖最大化，这将直接影响到无线传感器网络WSNs的各项性能指标，如网络连通性、网络覆盖率和网络生命周期等。无线传感器网络...
【技术保护点】
1.一种基于目标覆盖的可充电小车移动最优路径规划方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：/n(1)、构建网络模型并根据网络中传感器节点和覆盖目标位置构建网络图；/n(2)、通过构造互不相交覆盖集，将大规模的无线传感器网络WSNs分解成若干个独立的局部无线传感器网络WSNs；/n(3)、从互不相交覆盖集中选出关键覆盖目标t
【技术特征摘要】
1.一种基于目标覆盖的可充电小车移动最优路径规划方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)、构建网络模型并根据网络中传感器节点和覆盖目标位置构建网络图；
(2)、通过构造互不相交覆盖集，将大规模的无线传感器网络WSNs分解成若干个独立的局部无线传感器网络WSNs；
(3)、从互不相交覆盖集中选出关键覆盖目标tj，对剩余未覆盖的目标tk，选取离目标最近的传感器节点si，扩大它的覆盖半径RS，使得传感器节点si可以覆盖目标tk，致使区域内的目标都能被覆盖；
(4)、调度关键覆盖目标中的覆盖目标集，实现最大化目标集的覆盖寿命，通过计算关键覆盖目标中的传感器节点的权值，通过优先级调度的传感器节点轮流进行检测工作，其他节点处于睡眠状态，使得覆盖目标的覆盖寿命最大化同时最大化网络寿命；
(5)、在网络区域中心部署基站BS，引入移动充电小车MC，对覆盖目标集中的传感器节点进行无线充电。
2.如权利要求1所述的一种基于目标覆盖的可充电小车移动最优路径规划方法，其特征在于：对所述步骤(1)中还包括以下步骤：中还包括以下步骤：
1.1)在一个感兴趣的平面区域M*Mm内，随机分布了m个覆盖目标T＝{t1,t2,…,tm}，为最大时间地监测这些覆盖目标，在整个M*Mm区域内随机部署n个传感器节点，即S＝{s1,s2,…,sn}，每个传感器节点被部署后并获知他们的位置信息，目标位置信息已知；
1.2)传感器节点的感知半径，即覆盖半径为RS，初始能量都为E0＝1，传感器节点能量的大小体现了传感器节点寿命的大小；
1.3)传感器节点工作以轮为时间单位，每轮可以处于工作状态或者休眠状态；
1.4)给定无线传感器网络WSNs图G＝(S,T,E,P)表示,其中S表示n个传感器节点的集合；T表示m个目标的集合，E＝{e1,…,en}表示传感器节点的初始能量集合；P＝{pij|i∈1,…,n,j∈{1,…,m}}表示传感器节点与目标之间的覆盖关系；
1.5)基站位于区域的中心位置，能够获取到图G＝(S,T,E,P)的相关信息。
3.如权利要求2所述的一种基于目标覆盖的可充电小车移动最优路径规划方法，其特征在于：所述步骤(2)还包括以下步骤：
2.1)计算出每个传感器节点与每个目标之间的欧式距离dij；欧式距离公式如下所示：
2.2)根据传感器节点对目标的覆盖概率随着目标和传感器节点之间的距离成指数变化，传感器节点概率覆盖模型如下：
2.3)权衡计算复杂度和目标覆盖精度，设置α＝0.05，从而将连续的概率覆盖模型简化成一个离散概率覆盖模型，如下式：
2.4)在随机部署的无线传感器网络WSNs中，有存在大量冗余传感器节点，使得一个目标可能被多个传感器节点所覆盖，则可以通过离散概率覆盖模型计算每个目标的累积目标覆盖概率Pcum，公式如下：
其中，n为覆盖该目标的传感器节点个数，Pi为传感器节点i单独覆盖目标的概率；
2.5)给定图G＝(S,T,E,P)，如果某一传感器节点的子集满足条件：
St(j)＝{si|ei＞0&&Pcum(j)≥Tp,i∈{i,...,n},j∈{1,...,m}}；
其中...
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