[發明專利]面向任務的水下聲磁異構網絡組網方法

有效

• 申請號: 201911050669.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110996284B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 張亮;任青妍;孫彥景;王博文;陳巖;周家思;張育芝;王婷婷;張貝貝;姚堯;王斌;張春凱
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W84/18;H04W40/32;H04L45/00;H04W56/00;H04J3/06;H04B7/0413;H04B7/06;G08C17/02;H04B13/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

本發明公開了一種面向任務的水下聲磁異構網絡組網方法，選擇水下設備組成簇，在水面控制中心發布水面控制指令時，與該水面控制指令類型匹配且當前處于空閑狀態的一簇水下設備接收所述水面控制指令，向所述水面控制中心反饋第一回應信息，并探測新的組織者，在當前組織者的數量足夠后，所有組織者組網執行探測任務，在當前組織者的數量還不足夠時，返回組織者以協同式MIMO探通一體化的形式探測與該水面控制指令類型匹配且當前處于空閑狀態的目標簇水下設備，確定新的組織者的過程，直至當前組織者的數量足夠，可以使探測任務執行過程中各簇水下設備靈活組網，以提高相應組網方式的靈活性，保證所執行的探測任務的有效性。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種面向任務的水下聲磁異構網絡組網方法。

背景技術

水下無線傳感器網絡通過將多個傳感器節點隨機布放到感興趣水域組成一個自組織的網絡系統，協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息，并發送給接收者，可以廣泛應用于海洋資源勘測、污染監測、輔助導航和入侵檢測等領域，受到國內外學者的廣泛關注。但是水下復雜的環境以及任務的差異性對無線傳感器網絡系統的設計提出了極大的挑戰，同時由于水下傳感器節點的能量有限，如何針對任務的差異性高效快速的組網成為不可忽視的重要問題。傳統方案往往需要預定哪些設備為一組或一簇，哪些簇或組設備形成相應的通信網絡，該種組網方式存在靈活性低的問題。

發明內容

針對以上問題，本發明提出一種面向任務的水下聲磁異構網絡組網方法。

為實現本發明的目的，提供一種面向任務的水下聲磁異構網絡組網方法，包括如下步驟：

S10，任務類型不同的主設備依據其屬性選擇水下設備組成簇；

S20，在水面控制中心發布水面控制指令時，與該水面控制指令類型匹配且當前處于空閑狀態的一簇水下設備接收所述水面控制指令，向所述水面控制中心反饋第一回應信息，并成為組織者；

S30，所述組織者以協同式MIMO探通一體化的形式探測與該水面控制指令類型匹配且當前處于空閑狀態的目標簇水下設備，確定新的組織者；

S40，確定當前組織者的數量是否足夠；

S50，若是，所有組織者組網執行探測任務；若否，返回步驟S30。

在其中一個實施例中，任務類型不同的主設備依據其屬性選擇水下設備組成簇包括：

各個任務類型不同的主設備依據其屬性將無差別的水下設備確定為同簇水下設備，同簇水下設備數事先確定。

作為一個實施例，所述任務類型包括計算優先簇，移動追蹤簇，近距離探測簇以及遠距離探測簇。

在其中一個實施例中，所述確定當前組織者的數量是否足夠包括：

所有組織者依據所述水面控制指令發布水下控制指令；所述水下控制指令與所述水面控制指令的指令類型相同；

與所述水下控制指令類型匹配且當前處于空閑狀態的其他簇水下設備反饋第二回應信息，成為目標簇水下設備；

所述組織者統計接收的第二回應信息的數目，根據所述第二回應信息的數目確定當前組織者的數量，若當前組織者的數量大于等于預設簇數，則判定當前組織者的數量足夠。

在其中一個實施例中，所有組織者組網執行探測任務包括：

在一個簇內主設備和各個從設備發射信號形成空間波束進行探測；其中，所述從設備為相應簇水下設備中除主設備外的其他水下設備；

各個從設備依次向主設備匯報探測信息；

所述主設備匯聚探測信息，并向簇內各從設備廣播匯聚后的探測信息；