基于三维流函数的无线传感器网络移动Sink避障机制研究

面向存在障碍物的三维无线传感网络环境,本文提出了一种利用流体力学中的流函数为移动Sink节点规划避障路径的方法.本文方法借鉴了真实洋流运动的避障特性为移动Sink节点提供连续且平滑的流线轨迹,而且理论分析解决了存在多障碍物情况下流函数的拉普拉斯方程边界无解的问题.同时,本文将传统的二维流函数扩展应用到三维空间,研究了三维流函数的构造方法和"滞点"解决方案.仿真结果表明,采用本文提出的三维流函数所规划的移动Sink避障路径可实现多障碍物环境下的高效避障,还具有较好的连续性和平滑性,满足移动Sink节点在移动过程中智能躲避多障碍物的实际需求.     

专升本转型背景下电力系统分析课程教学改革——以电气工程学院为例

专科院校转型建设应用型本科院校后,对电力系统分析课程学习的广度、深度都有新的要求.必须在原专科专业的基础上,以"精理论,强实践,纳新术,讲方法,重考核"为原则,对本科专业电力系统分析课程的教学内容组织与实施、方法、手段及评价方式等方面进行改革,通过优化理论教学、强化实践环节同时补充了本专业研究新成果,使学生综合能力得到提升.     

无线视频传感器网络有向感知K覆盖控制算法研究

作为无线视频传感器网络的一个研究热点,有向覆盖控制理论引起了很多研究者的广泛关注,但是有向K覆盖问题还未得到深入研究.由于最大K有向覆盖问题属于NP-complete问题,所以难以在多项式时间内得到求解,因此设计了一种简单的分布式启发式算法,在一跳邻居范围内对传感器节点的感知方向进行协同调度,使得目标集合被有向K覆盖的时间最大.最后通过仿真比较了有向感知K覆盖DS-K-Coverage算法、贪婪算法Greedy-Algorithm、随机覆盖算法Random-Coverage的覆盖性能.     

基于时空联合性的无线传感网覆盖采样技术

覆盖采样作为无线传感器网络领域的一个基本问题,已经得到了广泛研究。但是目前研究大多只考虑空间覆盖性和网络生存周期等因素,并没有从实用的角度考虑覆盖区域的时空域覆盖特性。本文以综合考虑空间域和时间域为研究视角,提出了一种新型的以应用为导向的覆盖率指数,研究了一种基于时空联合性的无线传感网覆盖采样机制。最后通过时空覆盖率与事件侦测率指标两个指标进行了验证。     

港口岸线水环境多参数剖面监测及预警技术的应用

设计并开发了一种港口岸线水环境多参数剖面链实时监测及预警系统,主要包括海水耦合链通信数据传输模块、嵌入式低功耗多路数采系统、监测浮标通信距离延伸的无线中继站、风光互补浮标电源智能管理系统,可广泛应用于近海水体调查监测、污染监测及灾害预测预警、渔业养殖监测等多个领域.     

避免路由循环和空洞节点的水下传感器网络深度路由算法

针对传统深度路由协议（DBR, Depth Based Routing）中的路由空洞问题,为了提高数据传输成功率,本文提出了一种利用水下自主机器人（AUV, Autonomous Underwater Vehicle）来中继节点数据的深度路由协议（AADBR, AUV Aided Depth Based Routing）。该算法利用水声通信和AUV全局巡航方式获取各传感器节点的位置信息,计算出必须由AUV中继才能实现数据上传的区域点。若数据传输路径出现循环现象,利用跳转函数重新规划路径,综合考虑节点的邻居信息和深度等来计算跳转优先级。算法仿真结果表明,AADBR协议能有效地提高网络数据传输成功率,稳定传输时延率,降低路由空洞造成的影响。     

基于多AUV间任务协作的水下多目标探测路径规划

利用自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)对水下多目标进行协同探测是目前海洋技术领域的研究热点.主要研究在水下三维区间内的多AUV任务分配与协作探测路径规划机制,建立了以每个AUV能量耗费与能耗均衡为约束条件的水下三维空间中的多旅行商MTSP(Multiple Traveling Salesman Problem)问题模型,利用遗传算法GA(Genetic Algorithm)对该NP-Complete问题进行启发式求解,同时设计了考虑巡航总路径及访问目标数的适应度函数以提高多AUV间的能耗均衡性,实现多个AUV对多个水下目标的优化协同探测.最后本文利用MATLAB R2014a软件对多AUV任务协作与多目标探测路径规划机制进行了仿真,仿真结果验证了本文方法能均衡多AUV多目标探测问题的能量消耗,进而提高巡航速度和生命周期.     

基于Dubins曲线的无线传感网聚类移动数据采集算法

利用类车型Sink节点实现无线传感器网络的移动数据采集,可以有效延长网络生命周期。考虑类车型移动Sink节点的Kinematic约束,本文提出了一种基于聚类间Dubins平滑曲线的移动数据采集算法。整个无线传感器网络被划分为多个不重叠的聚类区间,聚类内采用最小生成树路由方法实现传感器节点的无线多跳式数据传输,Sink节点按聚类之间规划的Dubins曲线寻访数据采集点进行移动数据采集,从而兼顾移动数据采集的平滑性和节点能耗的优化性。仿真结果验证了本文算法可以在保证移动路径平滑的约束条件下提高无线传感器网络的能耗效率。     

融合K均值分簇MST路由的无线传感网压缩采样技术

考虑无线传感网中数据采集特点和能量约束性,将分簇路由策略融合到压缩感知采样中,提出了一种融合K均值分簇MST路由的压缩采样算法.算法采用稀疏投影矩阵以减小投影矩阵与稀疏基之间的相关度,利用K均值分簇MST(Mini?mum Spanning Tree)机制构造数据融合树,在保证数据重构质量的基础上减少网络数据传输量.仿真结果表明,算法可以提高网络能量使用效率,同时可以适应各种规模的无线传感网.     

基于多AUV协作的稀疏水下传感网定位技术研究

如何在稀疏部署的水下传感器网络中实现传感器节点的高效定位是一个研究热点.提出了一种基于多个移动AUV协作的水下传感器网络内节点定位机制,利用AUV的精确自导航功能实现对网内未知位置节点的定位协助.提出的协作定位算法扩展了水下传感器网络的网内节点位置迭代估计方法,将信标节点和多AUV联合作为定位参考点,然后推导了基于最小二乘法的定位估计方程.仿真结果验证了该方法可以在定位节点比例、归一化定位误差和平均置信度等几个方面提高定位性能.