[發明專利]一種基于生物啟發的多目標動態監測系統與方法

有效

• 申請號: 201810177758.0
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108391232B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 華翔;姜冰清;孫一陽;董兆鑫;雷斌;李曉艷;郭錦;謝勤
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W4/029;H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 無錫松禾知識產權代理事務所(普通合伙) 32316
• 代理人: 朱亮淞

本發明公開了一種基于生物啟發的多目標動態監測系統，包括若干個分布式的監測節點，單個所述監測節點的監測范圍半徑為Rsubgt;d/subgt;，單個所述監測節點的可通信范圍半徑為Rsubgt;c/subgt;，其中滿足Rsubgt;d/subgt;＞Rsubgt;c/subgt;，各相鄰監測節點之間相互通信連接；單個所述監測節點包括休眠狀態和喚醒狀態，單個所述監測節點在喚醒狀態下自動收集并跟蹤處理范圍半徑Rsubgt;d/subgt;內突然出現的目標動態信息，使系統可以穩定實現對于多個監控目標的實時高精度監測。

技術領域

本發明屬于網絡監測領域，尤其涉及一種基于生物啟發的多目標動態監測系統與方法。

背景技術

傳統的監測技術主要基于數學模型的建立與分析，但是隨著監測對象的復雜性與高度非線性以及對監測環境的要求越來越高，傳統的監測系統對于監測目標的辨識和建模越來越困難。隨著監測技術及科學技術的發展，為了克服常規監測中遇到的監測對象的復雜性與不確定性，智能監測技術便應運而生。區別于傳統監測技術，智能監測系統一般具有學習能力和適應能力。可以對一個未知的環境信息進行識別和學習記憶，并且利用累計的記憶不斷自行改進開發自身性能。同時智能監測系統一般具備一定的容錯率和魯棒性，可以自行處理一定范圍內的錯誤或沖突，使系統可以穩定實現對于多個監控目標的實時高精度監測。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種能研究解決大規模監測網絡的覆蓋率、準確率、能耗、反應速度等問題的一種基于生物啟發的多目標動態監測系統。

技術方案：為實現上述目的，本發明的一種基于生物啟發的多目標動態監測系統包括若干個分布式的監測節點，單個所述監測節點的監測范圍半徑為R_d，單個所述監測節點的可通信范圍半徑為R_c，其中滿足R_d＞R_c，各相鄰監測節點之間相互通信連接；單個所述監測節點包括休眠狀態和喚醒狀態，單個所述監測節點在喚醒狀態下自動收集并跟蹤處理范圍半徑R_d內突然出現的目標動態信息。

進一步的，若干監測節點在穩定狀態下的期望喚醒比例預設為P，每個監測節點將P作為自我調控時的參考目標。

進一步的，每個所述監測節點上設置一個激素濃度池，每個激素濃度池里面包含活躍激素池和休眠激素池，兩種激素作為監測節點之間信息傳遞的媒介，分別是活躍激素AH_x和休眠激素SH_x；設定t時刻N_i監測節點的激素濃度水平表示為Hc_x(i,t),監測節點的濃度切換門限表示為Switch-Hc_x；監測節點N_i根據下式來判斷自己的工作狀態：

t時刻監測節點N_i向N_j發送的喚醒激素或休眠激素分別表示為AH_x(i,j,t)和SH_x(i,j,t)，滿足：

對于監測節點N_i，其在t時刻收到的SH和AH對其激素濃度Hc(i,t)的取值按照如下規則變化：

Hc(i,t)＝Hc(i-1,t)+Δ_AH+Δ_SH

其中AH和SH互相拮抗，即ΔAH＝-ΔSH；