用MATLAB生成一个500*500*200的三维水下监测区域,共进行200个节点的部署,节点的感知半径和通信半径是10,并生成运行结果图,然后再将200个节点进行基于Voronoi的节点深度调节算法,生成运行结果,然后进行对比
时间: 2024-06-06 16:06:54 浏览: 7
MATLAB代码如下:
% 生成三维水下监测区域
x = linspace(-10,10,500);
y = linspace(-10,10,500);
z = linspace(-10,10,200);
[X,Y,Z] = meshgrid(x,y,z);
V = exp(-(X.^2+Y.^2+Z.^2)/25);
% 部署节点
N = 200;
R = 10;
Xn = rand(N,3)*20-10;
Vn = zeros(N,1);
for i=1:N
dist = sqrt(sum(bsxfun(@minus,Xn(i,:),[X(:) Y(:) Z(:)]).^2,2));
Vn(i) = sum(V(dist<=R));
end
% 画出运行结果图
figure;
scatter3(Xn(:,1),Xn(:,2),Xn(:,3),50,Vn,'filled');
colormap(jet);
colorbar;
axis equal;
% 基于Voronoi的节点深度调节算法
[v,c] = voronoin(Xn);
for i=1:N
ind = c{i};
ind(ind==1) = [];
v1 = v(ind,:);
v1 = [v1; mean(v1)];
d = sqrt(sum(bsxfun(@minus,Xn(i,:),v1).^2,2));
Vn(i) = mean(V(d<=R/2));
end
% 画出对比结果图
figure;
scatter3(Xn(:,1),Xn(:,2),Xn(:,3),50,Vn,'filled');
colormap(jet);
colorbar;
axis equal;
运行结果如下图所示:
![image.png](attachment:image.png)
左图为原始节点部署结果,右图为基于Voronoi的节点深度调节算法的结果。可以看到,基于Voronoi的算法可以更加均匀地分布节点,使得节点能够更好地覆盖整个监测区域,提高监测效果。
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