基于wsn的机场噪声监测点布局优化算法的研究

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1、中图分类号：TP393论文编号：102871614-S068 学科分类号：081200硕士学位论文基于WSN的机场噪声监测点布局优化算法的研究研究生姓名徐晶晶学科、专业计算机科学与技术研究方向计算机网络与体系结构指导教师陈兵教授南京航空航天大学研究生院计算机科学与技术学院二О一四年一月万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofComputerScienceandTechnologyResearchonLayoutAlgorithmofAirportNoiseMonitor

2、ingPointsbasedonWSNAThesisinComputerScienceandTechnologybyJingjingXuAdvisedbyBingChenSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2014万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而

3、使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要民航业的不断发展使得困扰民航已久的机场噪声问题愈发严重，有效地监测机场噪声是关系民航业持续健康发展的关键。传感器网络被公认为是二十一世纪里最具影响力的改变世界十大技术之一，而无线传感器网络技术更是广泛地应用于各种环境监测系统中。基于WSN的机场噪声监测系统为细粒度机场噪声监测与控制提供了可能。采用WSN技术，机场噪声感知监测点可以在广大的区域

4、中立体分布，全天时、全天候地进行数据采集。本文为监测机场周围噪声数据状况，根据机场内部噪声数据密集和机场周围居民小区附近噪声数据离散的特点，提出针对机场内部二维环境的SANE-IGAOD监测点优化布局算法及针对机场周围居民小区三维环境的MANE-IGHKCA监测点优化布局算法。SANE-IGAOD模型先将目标区域网格化，利用INM噪声预测软件来计算各个网格点在每个飞机噪声事件发生时的预测到的噪声值，根据SANE的限值来确定各个网格点监测到的噪声事件，再利用改进的遗传算法求得近似最优解，使得解集的传感器节点能覆盖所有的有效噪声事件并且节点数目尽可能少。MANE-IGHKCA模型考

5、虑机场附近环境复杂，需要进行三维全覆盖，因此考虑三维WSN的布局；首先将三维目标区域网格化，根据MANE的限值来确定各个网格点监测到的噪声事件，采用k重覆盖的迭代贪婪启发式算法得到监测点的布局位置，使得部署的传感器节点能覆盖所有的有效噪声事件且节点数目也尽可能少。实验仿真结果表明两种监测点布局算法能获得较高的无线传感器网络覆盖质量，分别能保证目标区域内用尽量少的监测点覆盖所有的飞机噪声事件。关键词：WSN，机场噪声监测，噪声评价量，遗传算法，k重覆盖算法i万方数据基于WSN的机场噪声监测点布局优化算法的研究ABSTRACTThecontinuousdevelopmentofci

6、vilaviationindustrymakestheariportnoiseissueswhichperplexesairlineindustryforalongtimemorejumpseverlyandhowtoefficaciouslymonitorairportnoisebecomesakeytohealthyanduninterruptedlydevelopingcivilaviationindustry.Sensornetworkisconsideredtobeoneofthe21stcentury’smoseinfluentialchanges.Sotheuse

7、ofWSNinairportnoisemonitoringisverymeaningfulwhichcanachievecomprehensivedatacollecting.Inordertomonitorthenoisedatasneartheairports,byconsideringthatthenoisedatasofairfieldinteriorareserriedandthenoisedatasofairportaroundaresparse,thepaperproposes