[发明专利]基于MVFA的水下传感网络节点分布优化方法

摘要

一种基于MVFA(改进虚拟力算法)的水下传感网络节点分布优化方法，包括如下步骤：1)配置虚拟力参数；2)配置网络特性参数；3)计算普通节点间的虚拟力；4)计算sink节点对普通节点的虚拟力；5)计算普通节点受到的虚拟合力；6)计算传感网络连通率；7)计算传感网络覆盖率；8)节点修正，判断传感网络是否符合要求，若符合要求则输出普通节点数量和普通节点位置；若不符合要求，则增加节点数量跳转到步骤3)。本发明与传统虚拟力部署节点比较，减少了能量的消耗，形成的传感网络更加稳定。

主权项

1.一种基于MVFA的水下传感网络节点分布优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)配置虚拟力参数，所述虚拟力参数包括普通节点之间虚拟力的斥力因子Gra和引力因子Fre、普通节点与sink节点之间虚拟力的斥力因子Gra^*和引力因子Fre^*和最小虚拟力阈值2)配置网络特性参数，所述网络特性参数包括目标海域范围SD、普通节点探测半径rs、普通节点传输半径rc和sink节点感知半径rsink；3)在一定距离范围内，将虚拟吸引力与距离的线性关系改为指数关系，结合传统虚拟力算法，计算普通节点间的虚拟力4)仿照普通节点虚拟力算法计算sink节点对普通节点的虚拟力5)获取步骤3)算得的步骤4)算得的以及步骤1)配置的参照图4，构建改进的虚拟力的合力计算模型：通过改进的虚拟力的合力计算模型计算普通节点受到的虚拟合力各普通节点在其他普通节点和sink节点的虚拟力的合力效果下均匀地向目标海域的各处运动，最终达到平衡状态；6)利用传感网络连通性示性向量计算传感网络连通率P_c，本步骤的传感网络连通率计算公式为7)利用传感网络覆盖范围Stotle和步骤2)配置的SD计算传感网络覆盖率Cr，传感网络覆盖率计算公式为8)节点修正：根据步骤6)算得的Pc和步骤7)算得的Cr，判断传感网络是否符合要求，若符合要求则输出普通节点数量和普通节点位置；若不符合要求，则增加节点数量跳转到步骤3)。