[发明专利]基于三维定向移动的水下无线传感器网络覆盖方法

权利要求书

1.一种基于三维定向移动的水下无线传感器网络覆盖方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、水下无线传感器节点向邻居节点转发消息，消息包括节点的ID号及节点的位置信息；

（2）、每个节点根据收到的消息统计邻居节点的个数及位置信息，同时计算每个邻居节点到节点本身的距离；

（3）、根据邻居节点的位置信息，依次计算对于每个邻居节点，节点所需移动的虚拟距离和移动方向，所述的虚拟距离即两节点的感知圆相切时，节点相对于每个邻居节点所需移动的距离；

（4）、根据节点坐标，计算节点到部署区域边界的距离，若节点到边界的距离小于感知半径，计算节点远离边界所移动的虚拟距离；所述的虚拟距离为节点的感知圆与边界相切时，节点相对于边界所需移动的距离；若节点到边界距离大于感知半径，则进入步骤（5）；

（5）、将步骤（3）计算的虚拟距离和步骤（4）所计算的虚拟距离加权求和，求出每个节点在本次迭代计算时所需移动的距离和移动方向；

（6）、按照节点ID号的顺序依次对全网中所有水下节点进行优化：根据步骤（5）中计算出的每个节点移动的距离和移动方向计算优化后每个节点的新位置；并将每个节点移动至新的位置，同时向邻居结点和基站发送新位置的坐标；

（7）、计算水下无线传感器网络中全部节点实际移动距离大小之和，若小于门限值，则认为网络部署趋于稳定，结束；若大于门限值，返回步骤（2），继续迭代计算对网络进行覆盖优化。

2.根据权利要求1所述的基于三维定向移动的水下无线传感器网络覆盖方法，其特征在于，所述的步骤（7）中的门限值为：

d_th=ωN²r/V，其中V为部署区域的体积；ω为调节系数，N为节点的数量，r为节点的感知半径。

3.根据权利要求1所述的基于三维定向移动的水下无线传感器网络覆盖方法，其特征在于：所述的步骤（4）中计算节点到部署区域边界的距离包括有计算节点到上边界的距离和节点到下边界的距离，当节点到上边界的距离小于感知半径r时，节点相对上边界需移动的虚拟距离为r-h+z_i，方向为其中h为水下部署区域的深度，节点的位置坐标为(x_i,y_i,z_i)；当节点到下边界的距离小于感知半径r时，节点相对下边界需移动的虚拟距离为r-z_i，方向为

4.根据权利要求1所述的基于三维定向移动的水下无线传感器网络覆盖方法，其特征在于：所述的步骤（3）中所述的节点所需移动的虚拟距离为(2r)2-(xi-xj)2-(yi-yj)-|zi-zj|,]]>移动方向为zi-zj|zi-zj|·π2,]]>其中节点的坐标位置为(x_i,y_i,z_i)，某个邻居节点的坐标为(x_j,y_j,z_j)，r为节点的感知半径。