基于无线传感器网络的三维测试空间阵节点动态部署方法

摘要

本发明涉及一种基于无线传感器网络的三维测试空间阵节点动态部署方法，属于集群式节点的阵形控制领域。本方法主要由系统测试任务分配、节点的部署最优路径规划和网络测试空间三维阵形部署三步骤组成，采用基于“吸引-排斥”原子模型进行节点三维空间阵形部署。本发明方法在对三维空间内具有运动特性的测试对象进行跟踪测试时，具有效率高、自动化高度高、节点密度均匀、通讯质量可靠、三维特性、动态可调节点部署等优点。

主权项

一种基于无线传感器网络的三维测试空间阵节点动态部署方法，其特征在于步骤如下：步骤一、完成系统测试任务分配首先，由人机交互控制台制定测试任务的大小、类型及测试地点，并将制定好的测试任务发送给移动数据处理网关；之后，移动数据处理网关接收测试任务后，将任务分解并分配给各参与节点；最后，移动数据处理网关以无线通信的方式向各参与节点发布测试任务指令；步骤二、规划出各节点的部署最优路径各节点接收到测试任务后，先获取自身本地GPS信息，再根据目的地GPS信息进行路径规划；当节点行进过程中，遇到障碍物或其它节点时，节点进行避障处理；步骤三、部署网络测试空间三维阵形经步骤二之后，各节点均运动到测试地点；此时，各节点进行阵形部署，形成一个三维空间测试阵；其中采用“吸引 排斥”原子模型，其原理如下：调整节点1和节点2之间的距离l；调整l时，以通讯丢包率和传感器测试范围为准绳，当通讯丢包率小于2％时，则认为此时两个节点之间的通讯质量很可靠，节点间应当相互“排斥”，以加大通讯距离；当通讯丢包率大于5％时，认为此时两个节点之间的通讯质量接近最差极限，节点间应当相互“吸引”，以缩小通讯距离；当通讯丢包率处于2％～5％之间时，认为是可靠通讯范围；此时，再以传感器探测范围为第二标准进行位置调整，假定传感器的最大探测距离为s米，则将节点间的距离调整为s米，按此标准进行其它节点部署；所有节点经组合成单元基阵后再拼组为完整阵形；若任务发生变化或测试对象改变了地点，要求节点阵形作出调整时，则各节点将重新进行三维空间阵形部署。