双线轨道无线传感网络节点优化部署策略

针对双线轨道无线传感网络节点部署过程中出现的网络能耗不均衡现象,提出基于六边形分簇的能耗均衡部署策略。将双线轨道划分成面积相等的簇,摒弃传统的簇头选举机制,将簇头设于六边形中心,根据网络模型和节点能耗模型按比例计算簇头节点数量并分配至各簇;利用簇成员节点与簇头节点的能耗关系计算簇成员节点数;节点采用休眠/唤醒工作方式。实验结果表明,该节点部署方法能有效地均衡各区间的能量利用率,提高网络寿命,对于长距离无线传感网络部署具有很好的延伸性。

球床型固体燃料熔盐堆计算软件开发

熔盐堆是第四代核能系统中唯一的液体燃料反应堆,在安全性、经济性、核不扩散、核废料嬗变和钍燃料增殖特性方面与其他反应堆相比具有很大的优势。目前国内的熔盐堆主要有两种堆型:液态燃料熔盐堆和球床式固体燃料熔盐堆。本文考虑到球床熔盐堆燃料球的双重非均匀性特点研究了其组件均匀化方法。基于SISXTUS三维六角形节块程序开发了堆芯燃料管理程序BORAGE,并进行了数值验证。验证结果表明,本文所开发的程序具有很好的精度和效率,可用于熔盐堆稳态计算。

基于二十面体剖分格网的球面实体表达与Voronoi图生成

在分析当前球面空间数据结构的基础上,讨论了利用Snyder等积投影在二十面体上建立球面空间基础剖分方式的思路,然后在初始投影面上采用六边形格网进行层次细分,获得多分辨率的全球铺盖。提出了基于六边形格网的三叶节点管理与瓦片编码的基本思路,确立了球面不同实体的六边形格网表达模式。在此基础上,提出了基于球面六边形铺盖的Voronoi图生成算法,实验验证了算法的正确性与效率。

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。

快堆三维节块法程序燃耗模块的开发

快堆三维节块法程序(HND)由于其在计算精度和计算时间上的优越性,在中国实验快堆CEFR的初步设计和施工设计中都起了很大的作用。但是,三维节块法本身不具备燃耗计算的功能。本文的主要内容是对三维节块法添加燃耗计算的模块,并采用IAEA基准例题和中国实验快堆的对比计算进行检验。记算带有燃耗模块的HND为HNDB,结果表明,HNDB在燃耗计算中有较好的计算结果。

基于蜂窝网格锚点的虚拟力导向节点部署算法

为满足覆盖需求,提出了一种基于蜂窝网格锚点的虚拟力导向节点再部署覆盖增强算法;算法基于传感器节点覆盖圆盘与其邻居节点覆盖圆盘的交点构成正六边形蜂窝时,有效覆盖面积最大理论,设置对随机部署的节点虚拟引力锚点作为虚拟力导向移动的目标,建立锚点对节点的虚拟引力,建立节点之间虚拟斥力来避免节点移动中的碰撞问题;完成随机播撒的节点在虚拟力的作用下的再部署,提高覆盖率,保证覆盖质量;Matlab R2012a仿真实验中,随机部署不同数量的节点,网络覆盖率均较快达到95%以上,满足覆盖需求。

基于逾渗理论的无人机网络覆盖性能的研究

实现并维持网络覆盖是部署无人机网络的基本目的。然而,网络结构复杂,在无人机网络中实现并维持网络全覆盖是一项挑战工作。为此,对无人机网络覆盖性能进行研究,并利用逾渗理论推导实现覆盖的临界节点密度。对无人机在地面上的覆盖区域进行正六边形和正方形的近似处理,利用六边形棋盘和正方形棋盘对监测进行网格化,并结合逾渗理论,推导实现对监测区域进行全覆盖的临界节点密度。通过仿真实验,证实了所推导的临界节点密度的准确性。

基于节点移动和监控质量感知的WSN覆盖方案

针对现有无线传感器网络(WSN)空洞覆盖方案没有考虑监控质量(MQ)的差异性问题,提出一种基于节点移动和监控质量感知的WSN覆盖方案.首先,将网络构建成六边形网格结构.然后,移动传感器根据邻居单元的监控情况进行移动,并根据单元的MQ需求和节点能量适当调整移动路线,同时避免覆盖冗余.最后,形成能够实现WSN全时间和空间覆盖的支持路径.实验结果表明,该方案能够均衡节点能耗,最大化网络的完整覆盖时间,提高网络的生命周期.

异构无线传感器网络密钥管理节点分组部署方案

针对异构无线传感器网络中密钥管理方案中的安全连通性差、节点抗攻击能力不强、存储开销大等问题,采用了一种基于节点分组部署的异构无线传感器网络密钥管理的方案.该方案将部署区域划分为六边形分组,对各个分组分别部署密钥,以提高节点的安全连通率;不同分组区域内节点存在共享密钥概率减小,增强节点的抗捕获能力;簇头节点之间共享密钥建立采用Hadamard矩阵密钥预分配方案,使相同存储开销下,任意两个簇头节点之间都存在共享密钥,以实现安全通信.通过仿真实验表明,本文方案能够有效提高节点的安全连通率,增强节点的抗捕获能力,减小存储开销.

单层大跨度网壳结构空心六棱柱节点制作技术

在大跨度网壳钢结构中常出现空间多面体节点,其中空心六棱柱节点较一般多面体节点更为复杂,制作难度也偏大。提出在结构设计阶段和深化设计阶段即进行节点的全面优化,在工厂加工阶段对制作工艺进行优化,采用数控下料、坐标控制组拼的制作工艺,并创新辅助工装措施,制作全工序采用表格化程序监控,有助于实现复杂节点的批量化加工制作。在提高工作效率的同时,保证了项目制作质量达标。

WSANs中基于蜂巢结构的移动容错恢复算法

旨在研究无线传感器与执行器网络(WSANs)中节点失效情况下恢复执行器(actor)节点服务的算法.首先说明了WSANs中的实时覆盖模型,证明WSANs覆盖恢复问题是NP难问题,给出了近似求解方案.在此基础上,提出了一种基于六边形蜂巢结构的移动容错算法HMFR用于恢复失效actor节点,HMFR算法在限制网络初始部署的条件下拥有很好的性能.通过实验与现有的恢复算法进行比较,发现HMFR算法在actor覆盖sensor节点数和移动距离方面有更好的性能.

基于蜂窝结构模型的GAF算法研究

节点能量有限的缺点大大限制了无线自组织网络的应用场合,节能对无线自组织网络的推广具有重要的意义。文中研究了传统的地域自适应保真GAF算法和基于蜂窝结构的地域自适应保真GAF算法,并通过NS2仿真器重点分析了网络路由协议为AODV时、网络负载不同的情况下,两种算法对网络平均节点存活率的影响。仿真结果表明,基于蜂窝结构的地域自适应保真算法能有效地提高网络的平均节点存活率,进而延长网络的生命周期。