[發(fā)明專利]無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸路徑規(guī)劃方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210175770.4
• 申請(qǐng)日: 2022-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114567914A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李沐;林凡;朱耿林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州杰賽科技股份有限公司;廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W40/02
• 分類號(hào): H04W40/02;H04W40/24;H04W84/18
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸路徑規(guī)劃方法及裝置，包括：根據(jù)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)傳輸?shù)钠瘘c(diǎn)與終點(diǎn)，構(gòu)建信號(hào)傳輸路徑的柵格地圖；基于信息傳輸路徑的距離和轉(zhuǎn)折點(diǎn)數(shù)目，利用基于雙向搜索策略的螞蟻算法對(duì)所述柵格地圖進(jìn)行路徑搜索，得到初始最優(yōu)信息傳輸路徑；對(duì)信號(hào)沿所述初始最優(yōu)信息傳輸路徑進(jìn)行傳輸?shù)木€速度和角速度進(jìn)行約束，并利用動(dòng)態(tài)窗口法對(duì)所述初始最優(yōu)信息傳輸路徑的轉(zhuǎn)折點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，得到最終信息傳輸路徑。采用本發(fā)明實(shí)施例能夠提高信號(hào)在傳輸過(guò)程中對(duì)未知障礙物的避障能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸路徑規(guī)劃方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著智能化城市的快速推進(jìn)發(fā)展，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越被廣泛應(yīng)用于人們生活的方方面面。在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過(guò)程是通過(guò)帶有數(shù)據(jù)信息的無(wú)線電波在傳感器，路由器，主機(jī)三者之間互相傳輸?shù)倪^(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，然而，在無(wú)線電波的傳輸過(guò)程即網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過(guò)程中，無(wú)線電波會(huì)受到如水泥、墻壁等靜態(tài)障礙物的阻攔，同時(shí)還會(huì)受到移動(dòng)的電子設(shè)備產(chǎn)生的無(wú)線電的干擾即動(dòng)態(tài)障礙物的干擾；因此，如何規(guī)劃無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸路徑，以減少網(wǎng)絡(luò)信息傳輸過(guò)程中的干擾，加快信息的傳輸顯得十分重要。

目前，通過(guò)蟻群算法從無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中找到一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)的信息傳輸路徑，然而，該方案仍然存在如下不足：信號(hào)在傳輸過(guò)程中對(duì)未知障礙物的避障能力較弱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸路徑規(guī)劃方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)信號(hào)在傳輸過(guò)程中對(duì)未知障礙物的避障能力較弱的問(wèn)題，通過(guò)結(jié)合螞蟻算法和動(dòng)態(tài)窗口法對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸路徑進(jìn)行規(guī)劃，能夠提高信號(hào)在傳輸過(guò)程中對(duì)未知障礙物的避障能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸路徑規(guī)劃方法，包括：

根據(jù)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)傳輸?shù)钠瘘c(diǎn)與終點(diǎn)，構(gòu)建信號(hào)傳輸路徑的柵格地圖；

基于信息傳輸路徑的距離和轉(zhuǎn)折點(diǎn)數(shù)目，利用基于雙向搜索策略的螞蟻算法對(duì)所述柵格地圖進(jìn)行路徑搜索，得到初始最優(yōu)信息傳輸路徑；

對(duì)信號(hào)沿所述初始最優(yōu)信息傳輸路徑進(jìn)行傳輸?shù)木€速度和角速度進(jìn)行約束，并利用動(dòng)態(tài)窗口法對(duì)所述初始最優(yōu)信息傳輸路徑的轉(zhuǎn)折點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，得到最終信息傳輸路徑。

作為上述方案的改進(jìn)，所述無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸路徑規(guī)劃方法還包括：

獲取所述最終信息傳輸路徑的第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)；

根據(jù)所述起點(diǎn)和所述第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，確定所述最終信息傳輸路徑的起始傳輸航向角理論值；

獲取所述最終信息傳輸路徑的起始傳輸航向角實(shí)際值；

基于所述起始傳輸航向角實(shí)際值和所述起始傳輸航向角理論值的比較結(jié)果，得到最終最優(yōu)信息傳輸路徑。

其中，根據(jù)下式確定所述最終信息傳輸路徑的起始傳輸航向角理論值：

d＝((X₁-X_s)²+(Y₁-Y_s)²)^1/2

θ＝arcsin(c)

其中，θ為最終信息傳輸路徑的起始傳輸航向角理論值，(X_s,Y_s)為信號(hào)傳輸?shù)钠瘘c(diǎn)坐標(biāo)，(X₁,Y₁)為最終信息傳輸路徑的第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)。

作為上述方案的改進(jìn)，所述基于信息傳輸路徑的距離和轉(zhuǎn)折點(diǎn)數(shù)目，利用基于雙向搜索策略的螞蟻算法對(duì)所述柵格地圖進(jìn)行路徑搜索，得到初始最優(yōu)信息傳輸路徑，包括：