融合VFA和ISSA的多目标优化WSN覆盖算法

1

作者 余修武 晋诗琪 《西安电子科技大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期60-72,共13页

针对无线传感器网络在监测目标区域过程中存在覆盖率低、覆盖冗余度高、节点移动距离长等问题,提出了一种虚拟力导向的改进麻雀搜索算法。首先,采用Tent混沌映射初始化种群,以增加种群的多样性;其次,引入虚拟力算法引导麻雀种群的发现... 针对无线传感器网络在监测目标区域过程中存在覆盖率低、覆盖冗余度高、节点移动距离长等问题,提出了一种虚拟力导向的改进麻雀搜索算法。首先,采用Tent混沌映射初始化种群,以增加种群的多样性;其次,引入虚拟力算法引导麻雀种群的发现者位置更新过程:节点与节点、边界、障碍物之间的相互作用力可引导发现者前往更优的位置探索,从而增强算法的全局搜索能力;然后,利用莱维飞行扰动策略改善跟随者的位置更新过程,避免算法陷入局部最优的困境;最后,采用随机反向学习策略优化全局最优个体的位置,使其在附近区域进行局部寻优,进一步提高算法的收敛速度和种群多样性。实验结果表明,相比传统算法,该算法在提高覆盖率的同时,还能减少节点的移动距离,节点分布也更加均匀。此外,在含障碍物的监测区域内,该算法将虚拟力算法的有效避障能力与麻雀搜索算法强大的寻优能力相结合,实现了有效避障的同时,仍然可以合理部署节点,实际应用价值更高。 展开更多

关键词 无线传感器网络 节点部署 多目标优化 麻雀搜索算法 虚拟力算法 融合算法

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基于IABC-VFA融合的水下传感网络覆盖优化研究

2

作者 张伶俐 罗成名 +1 位作者 张代雨 张贝 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第2期150-155,共6页

针对水下无线节点不均匀部署导致的覆盖率低的问题,将改进人工蜂群结合虚拟力算法(Improved Artificial Bee Colony-Virtual Force Algorithm, IABC-VFA)用于水下无线网络覆盖中,改进寻优精度不足以及易陷入局部优化的缺点。首先,在初... 针对水下无线节点不均匀部署导致的覆盖率低的问题,将改进人工蜂群结合虚拟力算法(Improved Artificial Bee Colony-Virtual Force Algorithm, IABC-VFA)用于水下无线网络覆盖中,改进寻优精度不足以及易陷入局部优化的缺点。首先,在初始阶段引入Tent混沌映射产生混沌序列以获得更均匀的搜索空间;其次,在跟随蜂阶段引入虚拟力算法对雇佣蜂阶段生成的解进行蜜源位置优化更新。最后,引入柯西-高斯变异策略变异当前最优解,使其跳出局部最优。仿真实验对比表明,本文提出的IABC-VFA算法比3D-IVFA和DABVF算法分别提高了1.30%和1.63%的覆盖率,节点利用率优于其他2种算法,可应用于三维水下无线传感器网络节点部署。 展开更多

关键词 水下传感网络 人工蜂群 虚拟力算法 覆盖性能

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基于Grid-VFACO的数字化车间WSNs路由算法 被引量：1

3

作者 朱绍文 纪志成 +1 位作者 王艳 吴定会 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第1期134-136,140,共4页

针对数字化车间中无线传感器网络(WSNs)对数据采集频率高,能量消耗快,提出了基于网格和虚拟力导向的蚁群优化(Grid-VFACO)高能效WSNs路由算法。该算法根据最优簇首数将数据采集区划分成网格,在网格中采用基于候选者的机制选择簇首,实现... 针对数字化车间中无线传感器网络(WSNs)对数据采集频率高,能量消耗快,提出了基于网格和虚拟力导向的蚁群优化(Grid-VFACO)高能效WSNs路由算法。该算法根据最优簇首数将数据采集区划分成网格,在网格中采用基于候选者的机制选择簇首,实现簇首均匀分布。在簇首形成的上层网络中,利用节点间的虚拟吸引力作为蚁群算法中转移概率规则启发因子,寻找最优数据转发路径。仿真实验结果表明:该算法能够有效减少网络能耗,保证数字化车间WSNs长时间稳定地工作。 展开更多

关键词 数字化车间 无线传感器网络 网格 虚拟力 蚁群优化 路由算法

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基于对立竞争群优化器的WSN部署策略研究

4

作者 罗清波 朱星星 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期533-542,共10页

为提高无线传感器网络高覆盖率,降低无线传感器网络能耗,提出了一种基于对立竞争群优化器的WSN部署策略。首先,采用二进制传感器模型监测感知区域,为每个传感器节点生成一条避障路径,建立传感器覆盖模型和移动模型。其次,采用基于对立... 为提高无线传感器网络高覆盖率,降低无线传感器网络能耗,提出了一种基于对立竞争群优化器的WSN部署策略。首先,采用二进制传感器模型监测感知区域,为每个传感器节点生成一条避障路径,建立传感器覆盖模型和移动模型。其次,采用基于对立的学习改进竞争群优化器算法,将虚拟力算法与边界机制相结合开发了一种混合边界机制,并运用维诺图的分区能力分解每个传感器的感知区域,从而感知半径分配的网络信息。最后,选择了几种典型应用场景进行了仿真分析,并与其他四种方法进行了对比,验证所提方法的有效性。实验结果表明,所提方法能够在实现最大化覆盖区域的同时最小化网络能量消耗,且对于所测试场景,所提方法的移动距离与覆盖收敛速度均优于其他对比算法。 展开更多

关键词 无线传感器网络 节点部署 网络覆盖率 竞争群优化器 虚拟力算法

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人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法

5

作者 陈留远 许江涛 +1 位作者 王举 郑炎伟 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期162-166,共5页

针对复杂水域中船舶频繁遭遇的动态与静态障碍物问题,本文提出人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法。运用实时采集的海上环境信息,构建船舶交通人工势场模型,通过模型中障碍物与目标点的斥力与引力,获得二者的合力,引导船舶躲... 针对复杂水域中船舶频繁遭遇的动态与静态障碍物问题,本文提出人工势场算法下复杂水域船舶海上交通规划方法。运用实时采集的海上环境信息,构建船舶交通人工势场模型,通过模型中障碍物与目标点的斥力与引力,获得二者的合力,引导船舶躲避障碍物并向目标点航行;向障碍物斥力函数中引入目标距离参数,限制障碍物斥力,解决复杂障碍物下船舶无法抵达目标点问题;增设虚拟目标点,避免复杂水域下船舶规划陷入局部最优状态,得到全局最优规划路径。结果表明,该方法可实现不同复杂水域下船舶最优交通路径规划,准确避障的同时,降低船舶航行时间步长,保证船舶安全高效航行。 展开更多

关键词 人工势场算法 复杂水域 船舶海上交通 障碍物 斥力函数 虚拟目标点

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考虑韧性的无人机集群自组织区域覆盖方法 被引量：1

6

作者 刘涛 王沙沙 +2 位作者 张驰 白光晗 陶俊勇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期942-952,共11页

为提高无人机集群执行自组织区域覆盖任务成功率,提出一种基于个体相互作用力、边界排斥力、重点区域吸引力3种虚拟力的分布式自组织覆盖算法。在此基础上,进一步考虑无人机个体自身故障或毁伤等失效的影响,将集群韧性指标纳入到覆盖关... 为提高无人机集群执行自组织区域覆盖任务成功率,提出一种基于个体相互作用力、边界排斥力、重点区域吸引力3种虚拟力的分布式自组织覆盖算法。在此基础上,进一步考虑无人机个体自身故障或毁伤等失效的影响,将集群韧性指标纳入到覆盖关键阈值调节机制中。仿真实验结果表明,该方法能有效使无人机集群对目标区域及重点区域进行覆盖,且能在集群发生故障或遭受毁伤后迅速进行自组织恢复,获得较高的任务成功率。 展开更多

关键词 韧性 虚拟力 分布式算法 自组织 无人机集群 区域覆盖

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基于改进蛙跳算法的WSN移动节点部署研究 被引量：10

7

作者 龙腾 孙辉 赵嘉 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第5期96-98,116,共4页

针对传统无线传感移动节点部署方法存在节点分布不均匀、覆盖不完全等问题,提出一种基于改进混合蛙跳算法(SFLA)的移动节点部署方法。根据节点位置信息建立部署模型,利用改进SFLA算法求解该模型,将得到的解作为节点最终位置。仿真实验... 针对传统无线传感移动节点部署方法存在节点分布不均匀、覆盖不完全等问题,提出一种基于改进混合蛙跳算法(SFLA)的移动节点部署方法。根据节点位置信息建立部署模型,利用改进SFLA算法求解该模型,将得到的解作为节点最终位置。仿真实验结果表明,相对于微粒群、虚拟力、基本混合蛙跳算法,改进SFLA算法可提高网络覆盖率和降低移动节点能耗。 展开更多

关键词 混合蛙跳算法 粒子群优化算法 无线传感器网络 移动节点部署 虚拟力算法

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基于虚拟力的异构无线传感器网络覆盖优化策略 被引量：12

8

作者 王婷婷 孙彦景 +1 位作者 徐钊 张晓光 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1253-1259,共7页

针对异构无线传感器网络覆盖优化过程中,固定Sink节点的虚拟作用力限制移动节点的位置移动,导致覆盖盲区得不到全局修复的问题,本文结合计算几何理论,提出基于Voronoi多边形形心引力的虚拟力覆盖优化算法(CAVFA)。虚拟力算法能有效指导... 针对异构无线传感器网络覆盖优化过程中,固定Sink节点的虚拟作用力限制移动节点的位置移动,导致覆盖盲区得不到全局修复的问题,本文结合计算几何理论,提出基于Voronoi多边形形心引力的虚拟力覆盖优化算法(CAVFA)。虚拟力算法能有效指导移动节点的散布过程,形心引力能更好地实现全局的覆盖优化。通过合理设置虚拟力的距离阈值参数和优先级,调整固定节点对移动节点的约束。仿真表明,相比传统VFA算法和CBA算法,本文提出的CAVFA算法能够更有效地提高异构网络的覆盖率,且算法收敛速度更快。 展开更多

关键词 无线传感器网络 异构网络 网络覆盖 虚拟力 优化算法

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基于定向移动的水下传感器网络覆盖算法 被引量：8

9

作者 杜晓玉 李辉 周林 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期76-80,共5页

覆盖率是衡量无线传感器网络服务质量的重要指标。为提高网络覆盖率,针对水下三维传感器网络模型,提出一种基于定向移动的虚拟力算法。将虚拟力简化为节点只受邻居节点的斥力作用,定义当2个邻居节点的感知圆球相切时,其位置为相对理想... 覆盖率是衡量无线传感器网络服务质量的重要指标。为提高网络覆盖率,针对水下三维传感器网络模型,提出一种基于定向移动的虚拟力算法。将虚拟力简化为节点只受邻居节点的斥力作用,定义当2个邻居节点的感知圆球相切时,其位置为相对理想位置。节点所受虚拟力大小与节点移动到相对该邻居的理想位置所需移动的距离成正比,而节点移动的距离与节点所受到的虚拟力的合力相关。实验结果表明,该算法能有效地对水下传感器网络的布局进行优化,提高网络覆盖率。 展开更多

关键词 三维传感器网络 覆盖 水下传感器网络 虚拟移动 定向虚拟力算法 感知圆球

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虚拟力导向差分算法的异构移动传感网络覆盖策略 被引量：33

10

作者 李明 石为人 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1043-1050,共8页

根据目标进化算法思想,结合虚拟力算法和差分算法,提出一种解决异构移动无线传感网络覆盖的虚拟力导向差分优化算法。该算法以网络的有效覆盖率为优化目标,通过异构节点间的虚拟力影响差分算法的位置向量更新过程,指导种群进化,提高算... 根据目标进化算法思想,结合虚拟力算法和差分算法,提出一种解决异构移动无线传感网络覆盖的虚拟力导向差分优化算法。该算法以网络的有效覆盖率为优化目标,通过异构节点间的虚拟力影响差分算法的位置向量更新过程,指导种群进化,提高算法收敛速度。仿真结果表明,虚拟力导向差分优化算法能高效地实现异构移动无线传感节点布局优化。与差分算法和虚拟力算法相比,虚拟力导向差分优化算法不仅网络有效覆盖率高,且收敛快,用时少。 展开更多

关键词 无线传感器网络 异构网络 动态网络覆盖 差分进化算法 虚拟力

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一种基于虚拟力补偿的三维空间自主部署算法 被引量：3

11

作者 谭励 王云会 +2 位作者 杨明华 胡计鹏 杨朝玉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2570-2578,共9页

针对三维空间中无线传感网络的覆盖目标复杂多样,容易出现部署"空洞",难以实现均匀部署的问题,提出了一种基于虚拟力补偿的三维空间自主部署算法。首先建立了节点模型和覆盖目标模型。其次将传统的虚拟力算法从二维扩展到三... 针对三维空间中无线传感网络的覆盖目标复杂多样,容易出现部署"空洞",难以实现均匀部署的问题,提出了一种基于虚拟力补偿的三维空间自主部署算法。首先建立了节点模型和覆盖目标模型。其次将传统的虚拟力算法从二维扩展到三维空间,提出了覆盖目标虚拟力补偿的概念,使网络中的节点能够根据覆盖目标的特点,完成均匀的覆盖。仿真实验表明该算法覆盖率能达到95%以上,同时均匀度有10%的提升。最后通过四旋翼实验平台对算法的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 三维部署 虚拟力算法 目标建模 精确覆盖

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无线传感器网络中基于μ律爆炸算子的烟花虚拟力混合覆盖策略 被引量：7

12

作者 滕志军 李哲 +2 位作者 王幸幸 杜春秋 李梦 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期817-824,共8页

针对烟花算法在无线传感器网络节点部署过程中易陷入局部最优导致节点分布不均匀、后期收敛速度慢等问题,本文提出一种基于μ律爆炸算子的烟花虚拟力混合算法(μFW–VFA).首先,采用μ律特性曲线重新定义爆炸算子,增强烟花间的差异性,通... 针对烟花算法在无线传感器网络节点部署过程中易陷入局部最优导致节点分布不均匀、后期收敛速度慢等问题,本文提出一种基于μ律爆炸算子的烟花虚拟力混合算法(μFW–VFA).首先,采用μ律特性曲线重新定义爆炸算子,增强烟花间的差异性,通过动态调整μ值使烟花爆炸的数目和幅度随迭代次数动态调整,以平衡烟花局部和全局的寻优能力.其次,引入虚拟力调节停滞烟花内传感器节点的位置信息,加速烟花种群进化,增强算法跳出局部最优的能力,提高算法收敛速度.仿真实验表明,经μFW–VFA部署后,网络的重叠区域和监测盲区显著减少,有效提升了网络覆盖率并压缩节点移动距离. 展开更多

关键词 无线传感器网络 μ律爆炸算子 烟花算法 虚拟力 覆盖率

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基于虚拟力和果蝇优化算法混合控制水声传感器网络部署策略 被引量：6

13

作者 张颖 乔运龙 张海洋 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期715-721,共7页

提出了基于改进的虚拟力和果蝇优化(Virtual Force and Fruit Fly Optimization,VFFO)算法混合控制水声传感器网络部署优化的方法.该方法首先通过虚拟力算法对传感器节点的初始部署进行优化,以得到较好的初始部署状态;然后通过改进的果... 提出了基于改进的虚拟力和果蝇优化(Virtual Force and Fruit Fly Optimization,VFFO)算法混合控制水声传感器网络部署优化的方法.该方法首先通过虚拟力算法对传感器节点的初始部署进行优化,以得到较好的初始部署状态;然后通过改进的果蝇算法对水声传感器网络进行重部署,同时分析了算法的移动部署能耗问题.仿真结果表明,该算法在相同能耗下能够得到更高的网络有效覆盖率. 展开更多

关键词 水声传感器网络 部署优化 虚拟力 果蝇优化算法

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机器人探测未知环境的螺旋形导航算法 被引量：2

14

作者 苏丽颖 谭民 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第10期1426-1430,共5页

在很多情况下,机器人对作业环境并没有预先了解,这就使得机器人对环境的探测成为必要。因此,设计合理的导航算法,从而使机器人在较短的时间内能够较完整地构建出环境地图,为机器人完成作业提供了基础。本文提出了一种基于虚拟力的螺旋... 在很多情况下,机器人对作业环境并没有预先了解,这就使得机器人对环境的探测成为必要。因此,设计合理的导航算法,从而使机器人在较短的时间内能够较完整地构建出环境地图,为机器人完成作业提供了基础。本文提出了一种基于虚拟力的螺旋形导航算法,采用超声距离传感器,对未知环境进行实时在线的探测,采用本算法可以避免机器人之间以及机器人与障碍物发生碰撞。本文推导了机器人的运动学和动力学方程。仿真对比实验表明了该算法的有效性。本文进行了若干作业任务的仿真实验,使算法得到了进一步验证。 展开更多

关键词 导航算法 虚拟力 环境探测 多机器人任务

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基于虚拟力的无线传感器与执行器网络测距定位算法 被引量：2

15

作者 王浩云 王珂 +2 位作者 李多 张茂林 徐焕良 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第10期2777-2781,2799,共6页

针对无线传感器与执行器网络(WSAN)的传感器节点定位问题,提出了一种基于虚拟力的无线传感器与执行器网络测距定位算法,使用移动的执行器节点替代传统无线传感器网络(WSN)定位算法中的锚节点,并将虚拟力模型引入基于信号到达时间(TOA)... 针对无线传感器与执行器网络(WSAN)的传感器节点定位问题,提出了一种基于虚拟力的无线传感器与执行器网络测距定位算法,使用移动的执行器节点替代传统无线传感器网络(WSN)定位算法中的锚节点,并将虚拟力模型引入基于信号到达时间(TOA)的定位算法。该算法在利用虚拟力驱动执行器节点逼近提出定位请求的传感器节点的同时,根据信号传输时间计算节点间的距离完成节点定位。仿真结果表明,提出的定位算法使得节点定位成功率提高20%左右,平均定位时间以及定位开销均小于传统TOA算法,适用于实时性要求高、执行器节点数量较少的场合。 展开更多

关键词 无线传感器与执行器网络 无线传感器网络 虚拟力 测距定位算法 信号到达时间

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煤矿井下多旋翼飞行器避障控制方法研究 被引量：3

16

作者 郭爱军 王妙云 +4 位作者 马宏伟 张旭辉 薛旭升 杜昱阳 张超 《工矿自动化》 北大核心 2022年第12期93-100,共8页

多旋翼飞行器以其机械结构简单、可悬停和多方向飞行的优点,在煤矿井下生产巡检方面具有良好的应用前景。但多旋翼飞行器移动速度较快,飞行时易受外界各种因素的影响,难以建立精确的数学模型,使得飞行控制算法的设计较为复杂,现有基于... 多旋翼飞行器以其机械结构简单、可悬停和多方向飞行的优点,在煤矿井下生产巡检方面具有良好的应用前景。但多旋翼飞行器移动速度较快,飞行时易受外界各种因素的影响,难以建立精确的数学模型,使得飞行控制算法的设计较为复杂,现有基于激光雷达的同步定位与地图构建方法难以满足多旋翼飞行器快速飞行的实时性要求。针对上述问题,研究了一种利用虚拟远程操控技术对煤矿井下多旋翼飞行器进行避障的控制方法。构建了煤矿井下巷道多旋翼飞行器虚拟远程操控系统,根据煤矿巷道初始信息在虚拟远程操控系统中建立虚拟巷道模型及全局导航地图,获得飞行器移动过程中已知的静态障碍物信息,建立已知的静态环境模型,减少多旋翼飞行器运动过程中对环境感知建模的任务量,提高虚拟远程操控的运行效率。在巡检过程中,多旋翼飞行器通过自身携带的传感设备检测移动方向的动态障碍物信息,虚拟远程操控系统将动态障碍物信息实时重建于初始虚拟巷道模型中,对虚拟环境状态进行实时更新,为飞行器局部避障控制提供可靠的环境依据;虚拟远程操控系统通过读取障碍物与飞行器的位置数据和移动速度信息,采用复合虚拟势场(CVFF)避障控制算法进行避障路径规划,如果检测到前方障碍物对飞行器移动产生较大威胁,远程操控人员可根据规划的避障路径对飞行器进行远程干预,实现了自主避障飞行和人为远程干预控制。为提高飞行器对动态障碍物的感知效率和精度,在虚拟势场(VFF)算法的基础上引入飞行器与障碍物、目标点之间的相对速度影响,提出了一种CVFF避障控制算法。从静态和动态障碍物避障路径2个方面对CVFF避障控制算法进行仿真验证,结果表明:静态情况下,相比VFF算法,CVFF避障控制算法在减少了迭代次数的同时,也缩短了飞行器的轨迹长度;动态情况下,飞行器成功避开了提前设定的2个动态障碍物,顺利到达设定目标点,验证了采用CVFF算法的煤矿井下多旋翼飞行器避障控制方法的有效性。 展开更多

关键词 煤矿安全巡检 多旋翼飞行器 自主避障 复合虚拟势场避障控制算法 虚拟远程操控 静态障碍物 动态障碍物

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改进VFPSO算法于WSN节点随机部署中的应用 被引量：14

17

作者 宋明智 杨乐 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第2期141-145,204,共6页

无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）节点的随机部署一直是WSN覆盖的核心问题之一。尽可能提升WSN的覆盖质量对延长网络的生命周期起着重要的作用。虚拟力-粒子群优化（Virtual Force Particle Swarm Optimization,VFPSO）... 无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）节点的随机部署一直是WSN覆盖的核心问题之一。尽可能提升WSN的覆盖质量对延长网络的生命周期起着重要的作用。虚拟力-粒子群优化（Virtual Force Particle Swarm Optimization,VFPSO）算法因虚拟力的引入使PSO算法的优化性能有所提升,但PSO算法的早熟问题仍未得到有效改善。在VFPSO算法的基础上提出了一种维度选择机制,主要目的在于改善VFPSO算法中后期的优化能力。仿真结果表明,将采用维度选择机制后的VFPSO算法应用于WSN的覆盖优化中,覆盖率较其他优化算法有3%~5%的提升。 展开更多

关键词 无线传感器网络(WSN)覆盖优化 节点随机部署 虚拟力-粒子群优化(VFPSO)算法 维度选择 覆盖率

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WSNs覆盖的拟物力导向粒子群优化策略 被引量：2

18

作者 林祝亮 冯远静 俞立 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第20期116-118,共3页

针对无线传感器网络的重复覆盖和算法耗时问题,提出一种拟物力导向的粒子群覆盖优化策略。通过仿真实验对该策略进行优化性能测试,与粒子群算法、粒子进化的多粒子群算法、传统遗传算法和新量子遗传算法的优化效果相比,该策略覆盖率分... 针对无线传感器网络的重复覆盖和算法耗时问题,提出一种拟物力导向的粒子群覆盖优化策略。通过仿真实验对该策略进行优化性能测试,与粒子群算法、粒子进化的多粒子群算法、传统遗传算法和新量子遗传算法的优化效果相比,该策略覆盖率分别提高9.5%、1.7%、6.03%和3.71%,收敛速度分别提高23.2%、1.8%、24.5%和24.5%。结果表明该优化策略具有比上述4种算法更好的覆盖优化效果。 展开更多

关键词 无线传感器网络 拟物力算法 粒子群优化 覆盖率

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基于贪心原则的传感器网络多重覆盖增强算法 被引量：1

19

作者 董文 方向 +1 位作者 张卫平 陈志阳 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期86-91,共6页

覆盖问题反映传感器网络的感知能力。许多应用场合需要对感兴趣区域进行多覆盖,然而目前大部分的算法仅解决了一重覆盖增强问题。提出了一种给邻域内的节点设置优先级并且依据局部贪心原则使得受虚拟力最大的节点率先移动的k重覆盖增强... 覆盖问题反映传感器网络的感知能力。许多应用场合需要对感兴趣区域进行多覆盖,然而目前大部分的算法仅解决了一重覆盖增强问题。提出了一种给邻域内的节点设置优先级并且依据局部贪心原则使得受虚拟力最大的节点率先移动的k重覆盖增强算法(KCEGA)。利用k重覆盖判定算法(KCDA),计算节点自身周界覆盖度以及节点所受的虚拟力大小,并利用贪心原则提高节点移动效率,减少算法迭代次数。仿真结果表明:该方法较随机部署的传感器网络k重覆盖度有了大幅提升,且KCEGA比KCEA具有更快的收敛速度,节约了网络能量。 展开更多

关键词 k重覆盖增强 无线传感器网络 分布式算法 虚拟力 优先级

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滑坡监测中无线传感器网络节点部署的虚拟力算法 被引量：2

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作者 彭艳周 高嘉呈 +2 位作者 程宙强 吕俊达 高德军 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期442-450,共9页

为了增强虚拟力算法在滑坡区域部署无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)节点的适用性,提出了适用于滑坡监测中节点部署的虚拟力算法。针对滑坡监测区域的地形起伏和边界问题,在传统虚拟力算法上进行了改良,通过离散化的区域... 为了增强虚拟力算法在滑坡区域部署无线传感器网络(wireless sensor network, WSN)节点的适用性,提出了适用于滑坡监测中节点部署的虚拟力算法。针对滑坡监测区域的地形起伏和边界问题,在传统虚拟力算法上进行了改良,通过离散化的区域边界进行边界虚拟力大小和方向的计算,提升了虚拟力平衡状态下网络的覆盖率,引入最大虚拟力限制与步长系数,防止节点的过度移动与震荡,增强了算法的稳定性。采用二元感知模型,在多种形状的二维平面区域和三个不同的三维曲面区域(滑坡区域的地表面)中,使用本文所提出的算法与其他两种已有的虚拟力算法(避障虚拟力算法和虚拟分子力算法)进行WSN节点的模拟部署,计算结果表明,相较于其他两种虚拟力算法,该算法具有更高的网络覆盖率。 展开更多

关键词 滑坡监测 区域覆盖 无线传感器网络 节点部署 虚拟力算法

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