[发明专利]一种保证静态目标检测质量的无源传感节点部署调度方法

摘要

一种保证静态目标检测质量的无源传感节点部署调度方法，包括以下步骤：将部署区域网格化，将时间周期离散化；在迭代过程中根据不同的目标函数分阶段确定新增节点的位置和充电/工作调度情况，第一阶段，确定新增节点在各网格中心的最优充电/工作调度，第二阶段，在调度情况确定的前提下确定新增节点的最优部署位置，不断新增节点直至满足部署区域内所有目标点的检测率和虚警率要求；最后计算节点的初始充电时间。本发明适用于传感节点能够捕获射频能量进行充电，并采用数据融合技术检测静态目标点的场景，可在满足目标点检测率及虚警率要求的前提下，有效降低部署成本。

主权项

一种保证静态目标检测质量的无源传感节点部署调度方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1考虑区域中有M个目标点和N个能量源，目标点用集合O＝{o1,o2,…,oM}表示，能量源用集合C＝{c1,c2,…,cN}表示，在给定时间周期T内，无源传感节点需要捕获射频能量源发出的无线电波能量进行充电，然后对目标点进行信号采样和联合检测，检测噪声Q服从均值为0，方差为σ2的正态分布；步骤2将区域均匀划分成为X×Y个网格，网格大小由精度要求和计算能力决定，无源传感节点的候选部署位置设定为各网格中心，且在一个网格内可同时部署多个无源传感节点，网格中心用集合G＝{g1,g2,…,gX×Y}；将时间周期T划分为K个等长的时隙，用集合Γ＝{t1,t2,…,tK}表示，时隙大小由精度要求和计算能力决定；步骤3对于每一个网格中心gi∈G，计算若无源传感节点部署在该处，在T时间内可活跃工作的时隙个数ai，对于Γ中的每个时隙tk∈Γ，k＝1,2,…,K，计算无源传感节点若在网格gi的tk时隙工作，系统在tk时隙的第一目标函数值，与不选取网格gi的tk时隙工作情况下，系统在tk时隙的第一目标函数值进行比较，选取对应第一目标函数值下降最大的ai个时隙作为无源传感节点在gi处的工作时隙，其余K‑ai个时隙作为充电时隙，计算网格gi的第二目标函数值；步骤4遍历所有网格，新增无源传感节点部署在使得第二目标函数值最小的网格中，如果部署于多个网格的第二目标函数值相等，则新增无源传感节点随机部署于其中一个网格中；步骤5判断当前部署方案下的第二目标函数值是否为0，若为0，能保证对区域内静态目标的检测质量满足系统要求，进入步骤6；否则，重复步骤3；步骤6假设结束操作后共部署了Z个无源传感节点，用集合G'＝{g'1,g'2,…,g'Z}表示Z个无源传感节点的位置，以下会用无源传感节点位置直接指代该无源传感节点，用集合S＝{S1,S2,…,SZ}表示Z个无源传感节点的调度方案，其中的表达式为：计算无源传感节点的初始充电时间Tini。