布尔感知模型下的无线传感器边界线多重覆盖算法

"基于布尔感知模型的边界线多重覆盖算法 (2013年) - 海军航空工程学院学报，薛兴亮、孙荣凯、高玉章" 本文主要探讨了在无线传感器网络（WSN）中，如何利用布尔感知模型实现区域边界的高效多重覆盖，以提高监测预警系统的可靠性。无线传感器网络在军事、环境监控等领域有广泛应用，其中边界覆盖是关键问题，因为确保边界线的高检测概率和高覆盖率对于系统功能至关重要。 布尔感知模型假设每个传感器节点具有一定的感知范围（感知圆盘），在这个范围内可以接收到信号或事件。文章首先分析了在节点的布尔感知模型下，如何根据节点感知圆盘的相互关系将边界线划分为一系列不可再分割的最小曲线段。这种划分有助于简化边界覆盖问题，便于算法设计。 接着，作者提出了改进的贪婪式算法，用于研究集中式和分布式多重覆盖策略。贪婪算法是一种常见的优化方法，它在每一步选择局部最优解，期望整体达到全局最优。这里，集中式算法可能由中心节点控制整个网络的覆盖决策，而分布式算法则是每个节点独立决定其覆盖行为。两种算法都是为了最大限度地减少节点数量，同时保证边界线的全面覆盖。 通过仿真实验，文章对比了这两种算法在有无障碍物和节点失效情况下的性能。障碍物可能阻挡节点的感知，而节点失效可能导致覆盖空洞，这些因素都影响了检测概率和覆盖率。实验结果证明了多重覆盖策略在面对这些挑战时的优越性，能有效提升网络的稳健性和效率。 文中还提到了一些假设条件，如所有传感器节点同构，部署完成后位置固定，不考虑节点能量耗尽导致的感知半径减小等问题。这些假设使问题简化，便于分析和算法设计。 最后，论文指出了边界线覆盖问题的中图分类号为TN929.5（通信技术）和TP212.9（自动控制技术），文献标志码为A，表明这是一篇关于技术与应用的学术研究。这项工作对于理解和改进无线传感器网络的边界覆盖策略具有指导意义，有助于优化网络性能，提升系统的监测预警能力。