[01229444]无线传感网在海上搜救应用中的鲁棒路由算法研究

针对无线传感网在海上搜救应用中由于恶劣环境所导致的路由效率低下及不可靠等问题,通过应用有向无环图理论、贝叶斯理论及 Markov链等理论和方法,研究并提出基于遗传算法及机器学习的高效鲁棒路由算法。主要技术成果如下： 1、构建了海上搜救无线传感网系统的基本原型,分析了海上搜救环境的特点以及海浪遮蔽效应的影响,引入机会主义路由的思想,提出基于遮蔽模型的机会主义路由算法。利用该路由可以有效地提高数据传输成功率,这对于海上搜救具有重要意义。 2、针对海上搜救的不同环节,在基于遮蔽模型机会主义路由的基础上,对节点间的数据传送进行自适应协调,以达到利用搜救资源的优势提高MSR-WSN路由对不同搜救环节的适应能力。 3、采用信息熵法则对路径的稳定进行衡量,前后时刻链路的移动性越小,被选择的可能性就越大。采用蚁群算法对路由选择进行优化,在路由选择的过程中,不仅要考虑链路的稳定性,同时要兼顾网络的负载均衡,蚁群算法通过信息素的更新,对链路的选择进行调整,将通信任务尽量分配到通信任务较轻的链路上,均衡网络能耗,避免网络阻塞。 将无线传感网引入海上搜救以实现搜目标的主动示位,将极大地降低海上搜救中搜寻困难的程度,并显著提高搜寻的效率及搜救的成功率,从而也必将大幅降低政府及社会在海上搜救中所投入的人力、物力及财力,在节约成本的同时,还将因为减少了投入搜寻任务的各种搜救船艇及飞机,因此也降低了排放,增强了海上的环境保护。而且,在物联网快速发展的今天,基于无线传感网的海上搜救新技术将更容易融入物联网,从而使得海上搜救乃至整个海上运输及环境的安全得到进一步的保障。