无人机使能的无线传感网总能耗优化方法

为降低无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)使能的无线传感网(Wireless sensor networks,WSNs)的能耗,延长网络生命周期,提出一种在地面节点能量预算下系统总能耗优化方法.首先,提出地面节点聚类方法,利用目标函数确定最优簇数,改进模糊C均值(Fuzzy C-mean,FCM)算法构建能量均衡的集群,采用退避定时器机制根据隶属度和能量值选择各集群的最优簇头,减少地面节点的能耗;然后,根据已选簇头位置,利用遗传算法规划UAV飞行轨迹,减少UAV能耗;最后,通过单纯形搜索算法和连续凸逼近(Successive convex approximation,SCA)算法联合优化簇头发射功率和UAV悬停位置,减少数据采集时系统的总能耗.仿真结果表明,该方法优于其他方法.