基于贪心原则的传感器网络多重覆盖增强算法

覆盖问题反映传感器网络的感知能力.许多应用场合需要对感兴趣区域进行多覆盖,然而目前大部分的算法仅解决了一重覆盖增强问题.提出了一种给邻域内的节点设置优先级并且依据局部贪心原则使得受虚拟力最大的节点率先移动的k重覆盖增强算法(KCEGA).利用k重覆盖判定算法(KCDA),计算节点自身周界覆盖度以及节点所受的虚拟力大小,并利用贪心原则提高节点移动效率,减少算法迭代次数.仿真结果表明:该方法较随机部署的传感器网络k重覆盖度有了大幅提升,且KCEGA比KCEA具有更快的收敛速度,节约了网络能量.     

Ad hoc网络中一种基于稳定的网格多路径路由算法

移动自组网络的路由算法往往采用传统的单路径路由方式,每次路由发现泛洪都会伴有大量路由包的丢弃以及路由负载和路由延迟的增加,大大降低路由算法的性能。为解决这些问题,提出了一种基于稳定的网格多路径路由算法SGMR.该算法充分利用网格中节点的位置信息,有效限制路由查询包的泛洪区域,并结合预测策略和节点不相交路径策略来选择多条稳定的节点不相交路由。模拟结果显示,与传统的单路径路由算法LAR和AODV相比,SGMR算法可以有效提高数据包投递成功率,降低路由平均延迟和路由负载。     

基于网格划分的移动智能雷覆盖与修复算法

针对移动智能雷的覆盖与修复问题,在目标区域信息已知且节点能够自由移动和精确定位的前提下,提出一种基于网格划分的研究策略.根据移动智能雷的实际工作过程,首先从降低能耗的角度给出具体的雷场网格覆盖形成算法.然后采用分布式信息融合的拓扑结构,提出一种以邻居节点阀值作为判断标准的分布式雷场缺口信息融合算法.最后针对雷场中出现矩形缺口的情况,设计依据雷场受损程度的网格化修复算法.研究结果表明:该算法具有可行性与合理性,能在MFC平台下完成仿真应用程序的编写.     

一种适用于移动节点环境的节能路由模式

为解决簇中移动代理节点的路由及其与静止节点通信的问题,针对现有算法存在的不足,提出一种节省能耗的改进近似算法。根据无线传感器节点传输范围有限的特点,将移动代理路由选择建模成一个顶点加权的游客问题。运用改进的近似算法进行路由选择,移动代理掌控数据交互全过程,从而保证移动代理在充分收集有用数据的前提下沿最优路径运行。实验结果表明,与原有的操作运行过程相比,该模式能进一步改进网络性能,降低网络能耗,延长网络生存时间。     

基于信号强度的井下无线传感器网络蒙特卡罗移动节点定位算法

针对改进的井下蒙特卡罗算法定位误差大的问题,提出一种基于信号强度的井下无线传感器网络蒙特卡罗移动节点定位算法.利用信号强度的变化来判断节点的运动方向,根据前一时刻的节点位置以及运动速度矢量来构建采样区域,采用一跳信标节点对样本进行过滤.仿真结果表明:该改进算法的定位精度得到了明显提高,适合于井下定位.     

战术MANET接入设备硬件系统的设计与实现

利用总线技术和CPLD技术,基于ARM920T内核MCU和国产无线网络芯片设计并实现一种战术MANET接入设备,完成各传感器节点和单兵节点的MANET接入。其接入设备硬件系统采用模块化设计,含电源、SDRAM、Flash、以太网端口、复位端口、CF卡和无线网络端口、调试端口、串行端口、USB端口等电路模块。     

基于模糊逻辑的交互式多模型网络化弹药多节点目标跟踪算法

针对地面网络化弹药系统多节点目标跟踪问题,提出了基于模糊逻辑的交互式多模型（FL-IMM）多节点目标跟踪算法。在多模型交互输出阶段,利用测量误差协方差矩阵的理论值与估计值之间的差值自适应调整测量误差方差;在多节点融合阶段,建立模糊融合系统（FFS）将来自不同节点的目标状态估计数据融合,进而得到网络目标状态估计。通过一个具有3个主探测节点的网络验证了该算法的可行性。实验结果表明,该算法在传感器失效、系统测量误差未知等情况下仍能很好地跟踪机动目标;该算法在地面网络化弹药多节点目标跟踪方面具有较大的实用性。     

基于功能链的融合网络功能抗毁性评估

为解决现有作战网络模型抽象度过高、网络功能复杂性研究不够充分的问题,提出了一种 针对融合网络的功能抗毁性分析方法。建立作战体系融合复杂网络模型,在单层网路中处理异质、融合的节点;提出新的功能链概念,并基于功能链定义了节点的功能参与度和业务强度;在此基础上,定义功能完整度为网络功能抗毁性测度,对融合网络模型进行抗毁性评估。在抗毁性实验中,采用3类攻击方式对网络进行打击：网络信息完全未知情况下的随机攻击;网络信息不完全已知情况下的蓄意攻击——按节点度攻击;网络信息完全已知情况下的蓄意攻击——按功能重要度攻击和按贪婪规则攻击。实验结果显示：网络对抗随机攻击能力较强,对抗信息不完全已知的蓄意攻击能力稍弱,对抗信息已知的蓄意攻击能力较弱,验证了所提算法合理性。     

航空数据链网络中的TCP机制

在航空数据链网络中,由于飞行器移动速度极快,通信网络的拓扑结构呈高动态变化,现有的移动自组网不能满足航空数据链网络的需求。根据以MANET为基础的AANET网络结构的特征,研究了AANET中TCP所面临的问题,并针对性地提出了相应的解决方案。     

一种复杂加权网络节点重要度评估方法

为了评估复杂加权网络节点重要度,定义了加权网络节点重要度贡献矩阵和节点重要度评价矩阵,提出了利用重要度评价矩阵评估复杂加权网络节点重要度的方法。该方法综合考虑了节点度值、网络边权、节点效率和相邻节点的重要度贡献。用节点度值、效率值和网络边权来表征相邻节点的重要度贡献。其优化算法的时间复杂度可以达到O(n2)。仿真分析表明该算法可行有效。     

基于Ad Hoc无线传感网络的三维智能组网优化算法设计研究

Ad Hoc无线传感网络(WSN)是一种无中心、自组织的无线网络。这种动态网络需要通过合适的组网算法生成拓扑结构以提高其稳定性。在多频率分级Ad Hoc网络结构中,簇头负责簇内成员节点之间的通信及簇头之间的通信,因此,如何选择出最合理的节点担任簇头成为分簇算法的关键问题。在现有的组网算法基础上,提出了一种基于三维预测模型的新型分簇组网算法,基于Matlab软件进行了仿真,构建三维网络拓扑结构,通过分簇算法生成分级网络,并对生成网络的簇头数及分簇平衡度进行分析。仿真结果验证了新型分簇组网算法的可行性,通过算法生成的分簇结构稳定。     

An Efficient Communication Key Management Solution for MANET

An efficient communication key management scheme to mobile ad-hoc networks （MANET） based on the ideas of threshold cryptography is proposed, local-TTP and location-based virtual network infrastructure. The protocol is built upon a combinatorial formulation of the group key management issue. Primary features of the scheme include independently computation group keys by using a hash function and the mapping of nodes for group keys. Also, the proposed scheme scales well and supports dynamic setup and management of arbitrary structures of secure group communication in MANET.     

基于局部稳定性测度的战术移动自组织网络拓扑优化抗干扰技术研究

针对MANET组网模式下的战术无线通信网络,节点可灵活自组,通信方式多样化,但经多跳转发的传输链路易受干扰影响而导致整体路径失效,受干扰威胁较大的问题,除采用一系列物理链路级传统抗干扰手段外,还应通过控制和优化拓扑结构,提高干扰下通信系统对节点和链路失效的容忍度和网络性能恢复能力,这也是提高路由等上层协议的可用性和生存能力的基础。以复杂系统理论为指导,在图论和随机过程理论的基础上分析不同通信环境条件变化对干扰阻塞状态的影响,判别节点重要度和网络概率连通性,提出了一种基于局部稳定性测度的拓扑优化方法,用于构造高可靠网络。通过仿真实验分析,验证了该方法的有效性,可提高实际动态传播条件下的军用通信网络的抗干扰能力和自优化能力。     

—种面向卫星综合信息网的网络管理系统

卫星综合信息网是卫星通信与传统网络技术融合的必然发展趋势。网络中的卫星节点是具有星载系统的智能实体。由于网络本身所特有的动态性、高延迟特性以及资源的受限性，传统的网络管理不能适用于这种网络。为此，提出了一种新的网络管理体系并设计了新的面向对象的网管协议。基于此协议开发了卫星综合信息网的网络管理系统，并针对卫星网络的特点，提出了资源和任务管理，有效降低了网络的高延迟、异构及资源受限对于网管的影响，提高了卫星网络管理的有效性和准确性。     

基于无线传感器网络动态簇的目标跟踪

着重研究了基于动态簇目标跟踪的两个关键环节：动态簇的组建和目标状态估计。在动态簇组建方面,提出了综合考虑节点感应信息和节点电量的簇头竞选方案;在目标状态估计方面,定义了包含信号测量强度的最近点( CPA)事件,并提出了基于该CPA事件的新型估计算法。结合这两个关键环节,本文给出了基于动态簇的无线传感器网络目标跟踪过程,包括动态簇的初始化、簇内数据聚合、目标状态估计、动态簇的重组、目标丢失检测以及目标恢复等。仿真结果表明：本文建立的目标跟踪系统具有失效概率低、网络寿命长和跟踪精度高等优点。     

联勤保障网络修复过程仿真

针对现有网络修复的方式都是给予故障节点(边)一定的修复概率,并没有介绍网络修复的方法及修复过程中评价标准的问题,提出一种保障网络故障修复的具体方法以及修复过程评价指标方法.通过分析联勤保障网络的实际情况,结合网络遭袭后边毁伤不同结果,分别建立了量化其修复的评价标准,描述了保障网络的修复过程,给出了该过程具体的算法步骤,并将联勤保障网络抽象成双层立体加权网络模型进行仿真分析.仿真结果表明,该算法能较好地量化保障网络的修复过程.     

无线网络中基于最高向量权独立集的分群算法

ad hoc 网络是多跳无线网络,网络节点通信不依赖于预先架设的固定设施,这种动态网络的重要特点是寻找好的路由算法,基于群的算法是最有效和可伸缩的.然而,由于高度动态拓扑且缺少固定架构,系统重构经常是不可避免的,因此,尽可能长时间使拓扑稳定是至关重要的.极大独立集(MWIS)是一个分群算法,用于将整个网络划分为群,每个群选举一个群首.基于MWIS,提出了最高向量权独立集(HVWIS)算法.首先,每一节点被分配一个向量权,其动机是要考虑相邻节点的多个因素;其次,算法使用了模糊决策模型.这样,群首形成了一个最高向量权独立集,确定了其拓扑和其稳定性.本文证明了HVWIS 算法的正确性并分析了其时间复杂度.     

基于子集差分思想密钥管理方法改进

基于子集差分思想( SD)的密钥管理方法能够有效适应MANET网络成员多变的特点。通过使用伪随机数生成器可以在原有SD方法的基础上有效降低系统密文的传送量;SD方法中的密钥发送者必须要对废除用户的所有组合进行检查,整个检查过程一般需要花费O(r3)个时间长度,为了解决SD方法时间耗费长的问题,提出了通过节点索引方法未有效降低搜寻时间的方法,该方法能够使系统的整个搜寻时间降为O（rlogr×logn）;对系统成员丢失密钥的情况给出了分析,提出了具有自我恢复功能的SD密钥管理思想;给出了该方法的具体实现过裎并对系统性能进行了分析。     

一种区分路由频次的移动无线自组织网络混合路由协议

随着移动无线自组织网络在编队通信、应急通信等领域的广泛应用,越来越多的应用场景呈现路由使用频次不同的现象,对此现有按需路由协议和主动路由协议固定不变的路由维护策略无法高效适用。面向路由使用频次不同的应用场景,基于按需距离矢量（AODV）路由协议,设计并提出了一种按需策略和主动策略相结合的混合式路由算法,即通过源节点对每条路由使用频次的评估,将路由划分为高频次路由和低频次路由。对于高频次路由,运用主动策略维护;对于低频次路由,则运用按需策略维护。通过定性分析和仿真验证得出,相比AODV协议,该算法将数据包的端到端平均传输时延降低约20%.     

基于复杂网络的天基信息网节点重要性评价综述

为评估和度量天基信息网的节点重要性,围绕天基信息网与复杂网络相关理论,对经典的节点重要性表征参数进行归纳分析,并重点梳理分析基于静态和动态的天基网络节点重要性评价方法,指出目前存在的主要问题并展望其发展趋势。结果表明,该分析为天基信息网络节点重要性评价方法及抗毁性方面的研究提供了新思路。