[发明专利]一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法及系统

说明书

本发明公开了一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法及系统，方法包括：获取水下任务区域；在水上部署USV群，其覆盖范围包含水下任务区域的范围；USV群中任一USV确定与该USV通信的AUV群；该USV将该AUV群中的一个满足节点部署要求的AUV转换为当前网络节点；该USV确定USV群的覆盖范围中的网络节点个数是否小于设定的网络节点阈值；若是，则该AUV确定自身对应的邻近AUV并将其转换为当前网络节点；该USV继续确定USV群覆盖范围中的网络节点个数是否小于设定的网络节点阈值；若否，则USV群覆盖范围中的AUV均转换为网络节点时，传感器网络自主部署完成并执行工作。本发明能够进行自主协同部署。

技术领域

本发明涉及人工智能领域，具体涉及一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法及系统。

背景技术

水下隐身小目标极大地威胁着我国的海洋权益和领土安全。水下声学传感器网络是将大量的低成本、多模块集成的水下传感器节点部署到指定待监测水域中。传感器网络节点AUV（autonomous underwater vehicle，自主水下机器人）群之间利用声波进行通信，然后将监测信息传送给水面基站USV（ unmanned surface vehicle，无人水面航行器）群，最后将信息传递给监控中心。

但是现有的水下声学传感器网络节点主要存在自组织性和协同性不高，部署效率低的问题，因此难以部署良好的传感器网络。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请提出一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法及系统，能够进行自主协同部署，提高部署效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种异构水下声学传感器网络的自主部署方法，包括：

步骤S100、获取水下任务区域；

步骤S200、在水上部署USV群，所述USV群的覆盖范围包含所述水下任务区域的范围；

步骤S300、所述USV群中任一USV确定与该USV通信的AUV群；

步骤S400、该USV将该AUV群中的一个满足节点部署要求的AUV转换为当前网络节点；

步骤S500、该USV确定所述USV群的覆盖范围中的网络节点个数是否小于设定的网络节点阈值；

若是，则执行步骤S600；若否，则执行步骤S700；

步骤S600、该AUV确定自身对应的邻近AUV，将该邻近AUV转换为当前网络节点；执行步骤S500；

步骤S700、当所述USV群的覆盖范围中的AUV均转换为网络节点时，传感器网络自主部署完成并执行工作。

可选地，在本申请的一个实施例中，在步骤S400中，所述该USV将该AUV群中的一个满足节点部署要求的AUV转换为当前网络节点包括：

该USV在该AUV群中搜索一个其对应的邻近AUV；其中，该USV对应的邻近AUV满足以下所有节点部署要求：邻近AUV与该USV的间距为第一中继距离，所述第一中继距离与设定的监测精度、USV对应的邻近AUV所受压力值反相关；邻近AUV与该USV之间不得有障碍物阻挡；

该USV停止搜索，并将搜索得到的对应的邻近AUV转换为当前网络节点。

可选地，在本申请的一个实施例中，在步骤S600中，所述该AUV确定自身对应的邻近AUV，将该邻近AUV转换为当前网络节点包括：

该AUV搜索其对应的邻近AUV；其中，该AUV对应的邻近AUV满足以下所有条件：该AUV与其邻近AUV的间距为第二中继距离，所述第二中继距离与设定的监测精度、USV对应的邻近AUV所受压力值反相关；该AUV与其邻近AUV之间不得有障碍物阻挡；