基于同调理论的多空中机器人WSN大规模覆盖空洞修复方法

摘要

无线传感器网络自身修复机制不足以完成大规模覆盖空洞的修复任务,需要借助具有中继节点部署能力的空中机器人辅助实现.为了提高多空中机器人中继节点部署效率,从WSN最优中继节点位置求解的消息开销和分布均匀性角度出发,提出一种基于同调理论的多空中机器人WSN大规模覆盖空洞修复方法.以大规模覆盖空洞为部署环境,在同调理论的基础上,结合Halton序列,以依次递增的方式,产生一组部署位置均匀的候选中继节点;在所给出的单纯复形度及其索引值定义基础上,结合Cech复形相关性质,剔除冗余候选中继节点,最优中继节点候选部署位置.在最优中继节点部署位置基础上,以最小化多机器人总消耗为目标,构建中继节点最优位置部署模型,实现WSN大规模覆盖空洞修复.仿真实验结果表明,给出的方法能够在提高多空中机器人中继节点部署效率的同时,有效地降低网络的消息开销.