基于正六边形网格通信可视域的机动节点站选址方法

战术信息通信系统组织筹划时需要考虑复杂地形环境对通信保障的影响。顾及地面障碍对无线通信信道的遮蔽情况,首先提出一种基于正六边形网格的通信可视域生成算法;其次以生成的通信可视域范围和相关地形影响为约束条件,构建一种基于通信可视域的机动节点站覆盖选址模型;最后改进了粒子群算法对覆盖选址模型进行优化求解。实验结果表明:正六边形网格通信可视域覆盖率比原有覆盖率提高7个百分点以上,且差值不大于2个百分点;选址结果收敛于8个站点,总覆盖率达93.48%。生成的选址参考方案可为战场信息通信网络规划和应急通信保障提供有效支持。

基于正六边形网格划分的改进非均匀分簇算法

针对非均匀分簇路由算法中频繁簇头选举带来的簇内和簇间能耗、网络部署密集易造成数据冗余等问题,提出一种基于正六边形网格划分的改进非均匀分簇算法(HGUC)。首先,将网络正六边形网格划分,遍历选举每个网格能量最大的节点作为备选簇头;其次,考虑最优簇头数、剩余能量和节点密度确定最终簇头和修改竞争半径,从而减少能耗,降低数据冗余。仿真结果表明,HGUC算法与LEACH算法、非均匀成簇EEUC算法对比,网络生存寿命分别延长了58.84%、51.68%.

基于正六边形建模的无人水面艇路径规划

针对传统A*算法在栅格环境中进行路径规划无约束条件导致的安全隐患以及计算时间较长的问题,提出一种基于正六边形网格建模及改进A*算法的路径规划方法。首先,提取电子海图数据中的海洋环境信息,采用正六边形网格划分建立路径搜索空间的海洋环境模型,使用立方体坐标系对正六边形网格统一编号简化坐标运算;其次,通过引入"引导量"对A*算法启发函数进行改进,减少具有相同估价值的网格数量优化算法搜索效率;最后,分析不同扩展邻域对算法效率以及规划路径的影响。将A*算法分别在基于栅格法划分和基于正六边形网格划分建立的环境模型下进行仿真实验对比,然后将改进A*算法和传统A*算法在正六边形网格划分建立的环境模型下进行仿真实验对比,结果表明,基于正六边形网格建模和对A*算法的改进可以增加算法搜索效率,减少转弯次数,增加路径安全性。

六边形网格划分的混合传感器网络调度方法

在混合无线传感器网络中,如何对动态节点进行合理调度以降低能耗并延长网络寿命一直是无线传感器网络研究的一个重要课题。本文针对大型的混合无线传感器网络,提出了一个基于正六边形网格划分的动态节点分布式调度方法,即通过网格划分的方式将此调度问题转化为一个多目标规划问题,并改良了方向网格划分下的节点通信机制,在保证各个动态节点能耗尽量均衡的情况下,降低动态节点能耗,减少传感器网络中总的数据包发送量,提高网络的综合性能。与其他的分布式算法和集中式算法的仿真对比表明了本文算法的有效性。

正六边形分区的混合差分进化萤火虫路由算法

从平衡无线传感器网络节点负载的目的出发,设计六边形分区的混合差分进化萤火虫路由算法。首先,对网络虚拟划分正六边形网格,在每个网格内选出剩余能量最大的节点作为备选簇头;其次,通过混合差分进化萤火虫算法对备选簇头节点的剩余能量、节点密度和与Sink节点之间的距离三个方面进行评价,选举最优簇头;最后,簇间根据距离和能量指标以多跳的方式建立簇间数据传输路由机制。通过仿真结果得出,该算法较好地保证了数据传输的均衡性,均衡了网络中各个位置节点的能量消耗,达到了延长网络寿命的目的。

异构传感器网络虚拟网格移动算法

通过把复杂问题逐步简化,分析了同构传感器网络的菱形网格和正方形网格划分方法,从拓补学角度提出了异构正六边形网格和异构正方形网格划分方法,并且计算采用两种网格方法实现无缝完全覆盖所需的最少节点数量,得到正方形网格更有优势.最后利用虚拟力算法,提出异构虚拟正方形网格移动算法,仿真实验证明了算法的有效性.

事件驱动型无线传感器网络生存期分析

事件驱动型传感器网络在侵扰监测、地震活动监测、动物运动跟踪以及大型设备的状态监测等领域有着巨大的应用前景,但由于其数据传输率不可预知,由此带来的不确定性增大了研究工作的难度。从网络结构与优化冗余节点分布的角度,提出延长事件驱动型传感器网络生存期的能量管理策略。将监测区域的无线传感网络划分成基于正六边形网格的分层结构网络,各层网格内的冗余节点数按最优分布条件由内层向外层依次递减。仿真计算了不同层数和不同ρ值的网络生存周期,并与传感器节点相同但按泊松分布和均匀分布的网络进行了比较,结果表明本文的方法有效的延长了网络的生存期。

无线传感器网络中一种基于花型的分簇算法

针对无线传感器网络能量约束问题,提出了一种基于花型的分簇算法。算法结合最优簇数目计算与用正六边形网格实现无缝覆盖的思想,分簇过程中通过标号方法从花芯区域中选取剩余能量最大的节点当选为簇头。仿真实验结果表明:该算法在一定程度上减少了网络的能量消耗、延长了网络的寿命,分簇性能良好。

卫星阵馈反射面天线馈元排列形式的比较

为了减小卫星阵馈反射面天线的体积和重量,通常希望天线具有尽可能少的馈元,为此提出了通过采用合适的馈元排列形式的方法来减小馈元的数量。利用频域方向性相乘原理,证明了正六边形网格阵相对于正四边形网格阵可以在赋形精度不变的条件下使馈元的数量减少13.4%,或在馈元数量不变的条件下有效地提高天线的赋形性能。仿真结果验证了以上结论的有效性和正确性。

基于粒子群算法的无线传感网络部署的研究

近年来,无线通信技术的迅猛发展使得人们对无线通信的要求逐步提高,这种要求令无线传感器网络得到了越来越多研究人员的关注。文中的主要目的是通过正六边形网络这种划分方法计算一个固定区域中所需要部署的传感器数量,再用matlab对传感器的节点分布进行仿真。正六边形网格划分方法不仅可以实现无缝覆盖,还可以使用比较少的结点将检测区域覆盖。使用粒子群算法对检测区域的无线传感覆盖进行了优化,从而使得覆盖的效果更接近实际情况。