[發明專利]一種面向三維有向感知模型的WMSN全目標覆蓋方法

在審

• 申請號: 201710563781.9
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107222873A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 王艷嬌;李曉杰
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W16/22;H04W84/18
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙)11531
• 代理人: 李宏偉

1.一種面向三維有向感知模型的WMSN全目標覆蓋方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、構建傳感器的初始目標覆蓋條件；

步驟2、對初始目標覆蓋條件中的參數、網絡結構與種群進行初始化處理：

步驟3、用GSA算法求適應度函數，計算得出每個粒子的質量、合力和加速度，并更新每個粒子的速度和位置；

步驟4：判斷是否達到最大迭代次數，若達到，轉至步驟5；若達不到，則轉至步驟3；

步驟5：輸出最終得到覆蓋全部目標時所需的傳感器數目。

2.根據權利要求1所述的面向三維有向感知模型的WMSN全目標覆蓋方法，其特征在于，步驟1中構建傳感器的初始目標覆蓋條件具體為：

若某目標M(x1,y1,z1)被傳感器節點P覆蓋，則傳感器節點與目標的空間覆蓋關系應滿足距離條件和角度條件，具體如下：

步驟1.1、距離條件：

若傳感器節點P能夠監測到目標M，則傳感器節點P與目標M的距離應小于傳感器節點P的監測距離R，具體表示如公式(1)

||PM||≤R(1)

式中，PM―表示傳感器與監測目標之間的距離；

R―表示傳感器監測半徑；

步驟1.2、角度條件：

通過傳感器節點與監測目標在空間覆蓋關系能夠知道，由幾何向量關系推導出如果要滿足目標點M在傳感器P的區域視角內，假設目標M在傳感器節點感知區域的極值點，即PM與PP'之間的夾角為α/2，推導出cos(α/2)＝PM PP'/PM×PP'；而余弦函數在[0,π]是減函數，因此，目標點M必須在傳感器節點P的區域視角內，則滿足條件的計算公式如公式(2)

式中α―表示傳感器感知區域視角；

―表示PM與PP'之間的夾角。

P’(x,y,z)表示主感知方向與感知區域在球面上的交點，其中，主感知方向是指傳感器節點視角所朝向的方向，P₀與P’分別為P與P’在XOY面上的投影，則P₀P”＝Rsinγ；

x的坐標表示為：x＝x₀+P₀P”cosθ＝x₀+Rsinγcosθ；

同理，y坐標為：y＝y₀+P₀P”sinθ＝y₀+Rsinγsinθ；

z坐標為：z＝z₀+Rcosγ；

綜上所述，P”坐標為：

x=x0+R sinγcosθy=y0+R sinγsinθz=z0+R cosγ.]]>