[发明专利]一种面向三维有向感知模型的WMSN全目标覆盖方法

权利要求书

1.一种面向三维有向感知模型的WMSN全目标覆盖方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、构建传感器的初始目标覆盖条件；

步骤2、对初始目标覆盖条件中的参数、网络结构与种群进行初始化处理：

步骤3、用GSA算法求适应度函数，计算得出每个粒子的质量、合力和加速度，并更新每个粒子的速度和位置；

步骤4：判断是否达到最大迭代次数，若达到，转至步骤5；若达不到，则转至步骤3；

步骤5：输出最终得到覆盖全部目标时所需的传感器数目。

2.根据权利要求1所述的面向三维有向感知模型的WMSN全目标覆盖方法，其特征在于，步骤1中构建传感器的初始目标覆盖条件具体为：

若某目标M(x1,y1,z1)被传感器节点P覆盖，则传感器节点与目标的空间覆盖关系应满足距离条件和角度条件，具体如下：

步骤1.1、距离条件：

若传感器节点P能够监测到目标M，则传感器节点P与目标M的距离应小于传感器节点P的监测距离R，具体表示如公式(1)

||PM||≤R(1)

式中，PM―表示传感器与监测目标之间的距离；

R―表示传感器监测半径；

步骤1.2、角度条件：

通过传感器节点与监测目标在空间覆盖关系能够知道，由几何向量关系推导出如果要满足目标点M在传感器P的区域视角内，假设目标M在传感器节点感知区域的极值点，即PM与PP'之间的夹角为α/2，推导出cos(α/2)＝PM PP'/PM×PP'；而余弦函数在[0,π]是减函数，因此，目标点M必须在传感器节点P的区域视角内，则满足条件的计算公式如公式(2)

式中α―表示传感器感知区域视角；

―表示PM与PP'之间的夹角。

P’(x,y,z)表示主感知方向与感知区域在球面上的交点，其中，主感知方向是指传感器节点视角所朝向的方向，P₀与P’分别为P与P’在XOY面上的投影，则P₀P”＝Rsinγ；

x的坐标表示为：x＝x₀+P₀P”cosθ＝x₀+Rsinγcosθ；

同理，y坐标为：y＝y₀+P₀P”sinθ＝y₀+Rsinγsinθ；

z坐标为：z＝z₀+Rcosγ；

综上所述，P”坐标为：

x=x0+R sinγcosθy=y0+R sinγsinθz=z0+R cosγ.]]>