一种高效覆盖的水下传感器网络部署策略

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛第31卷第5期电子与信息学报Vol.31No.52009年5月JournalofElectronics&InformationTechnologyMay2009一种高效覆盖的水下传感器网络部署策略①②①①黄艳梁韦华于海斌①(中国科学院沈阳自动化研究所工业信息学重点实验室沈阳110016)②(中国科学院研究生院北京100039)摘要：传感器节点的部署直接关系到水下传感器网络的成本和性能。考虑到传感器节点间具有很强的协同能力，该文提出一种基于检测融合的部署策略。采用Ne

2、yman-Pearson准则融合单元网格内所有传感器节点的检测信息，实现正方形和正三角形两种单元网格的高效覆盖，进而分别给出针对两种单元网格的监测区域网格划分方法，从而确定监测区域需要的传感器节点数量以及放置的具体位置。通过仿真实验验证了该部署策略的有效性。结果表明，与不采用检测融合时相比，降低了传感器节点冗余度。使用相同数量的传感器节点，新的部署策略能够在保证一定感知质量的基础之上获得更大的覆盖范围。关键词：水下传感器网络；检测融合；部署；覆盖中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-5896(2009)05-1035-05ADeploymentStrategy

3、forEffectiveCoverageinUnderwaterSensorNetworks①②①①HuangYanLiangWeiYuHai-bin①(KeyLaboratoryofIndustrialInformatics,ShenyangInstituteofAutomation,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China)②(GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)Abstract:Sensordeploymentisrelatedd

4、irectlytothecostandperformanceofunderwatersensornetworks.Consideringgreatcooperativecapabilityofsensornodes,thispaperpresentsadeploymentstrategybasedondetectionfusion.Neyman-Pearsoncriterionisadoptedtofusethedetectioninformationfromallsensornodesinoneunitgrid,whichrealizeshighlyefficientcove

5、rageforsquareandtriangleunitgrid.Thegridplotmethodsofdetectionfieldarepresentedrespectivelyfortwotypesofunitgrid.Thenumberofsensornodestomonitorthedetectionfieldandtheirlocationsaredeterminedconsequently.Theeffectivenessofproposeddeploymentstrategyisverifiedbysimulationexperiments.Theresults

6、indicatethatsensornoderedundancyisdecreasedincontrasttodeploymentstrategywithoutdetectionfusion.Withfixedquantityofsensornodes,thenewdeploymentstrategyofferslargercoverageareawiththedesireddetectionaccuracy.Keywords:Underwatersensornetworks;Detectionfusion;Deployment;Coverage1引言主要分为两类：确定性覆盖和

7、随机覆盖。监测区域的特性未知时，传感器节点只能被飞行器或潜艇随机地放置在监测区水下传感器网络是由大量易于部署，具有水声通信与计域内，需要研究的内容为随机覆盖问题。如果监测区域的大算能力的低成本传感器节点构成的水下监视网络系统。由于小和特性已知，如何放置传感器节点，以保证使用最少数目可以广泛地应用于海洋数据收集、污染监测、辅助导航和战的传感器覆盖该区域成为需要研究的内容，即确定性覆盖问术监视等领域，水下传感器网络引起了广泛的重视，已成为[1]题。确定性覆盖问题研究中通常基于预定义的形状设定静态