目前,隨著民航業(yè)的蓬勃發(fā)展,飛機(jī)逐漸成為一種舒適、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的交通運(yùn)輸工具。但是,自民航飛機(jī)誕生起,一直存在火災(zāi)的安全隱患,并且始終沒(méi)有得到很好的解決。由于民航飛機(jī)的火災(zāi)突發(fā)性強(qiáng)、隱蔽性高、發(fā)展速度快、撲救困難的特點(diǎn),因而一旦發(fā)生會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。當(dāng)前對(duì)飛機(jī)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)主要是基于單點(diǎn)的傳感器,存在誤報(bào)警和漏報(bào)警的問(wèn)題,而通過(guò)大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)則可以有效解決上述問(wèn)題。因此,如何部署一個(gè)沒(méi)有監(jiān)測(cè)漏洞、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度高、抗故障能力強(qiáng)、持續(xù)服務(wù)時(shí)間足夠長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)成為了當(dāng)下的研究重點(diǎn)。本文主要研究無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)在機(jī)艙內(nèi)的部署問(wèn)題。本文將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)在客機(jī)機(jī)艙內(nèi)的部署問(wèn)題分為靜態(tài)部署和動(dòng)態(tài)部署兩個(gè)分支。在靜態(tài)部署中,通過(guò)線(xiàn)性極限值蒙特卡羅人工蜂群（LLMCABC）算法完成了K-覆蓋指標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)部署,該算法加強(qiáng)了經(jīng)典ABC算法的后期挖掘能力,以更少的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量的實(shí)現(xiàn)K-覆蓋指標(biāo);在動(dòng)態(tài)部署中,從延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的角度出發(fā),通過(guò)改進(jìn)的二進(jìn)制人工蜂群-LEACH（LEACH-IBABC）算法動(dòng)態(tài)分配節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了對(duì)待監(jiān)測(cè)區(qū)域依概率pA的K-覆蓋。該算法從全局最優(yōu)的角度生成工作... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LEACH-Cell拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文10單元頭在TDM幀中接收它所連接的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。單元頭接收到簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合，并刪除冗余數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱厥�。簇首再次聚合�?shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)發(fā)送到基站。（5）LEACH-EEnergybalanced-LEACH（能量平衡的LEACH）協(xié)議通過(guò)將剩余能量作為主要指標(biāo)，從根本上改進(jìn)了簇首選擇過(guò)程[40]。在第一輪，所有節(jié)點(diǎn)具有相同的剩余能量，因此隨機(jī)選擇簇首。從下一輪開(kāi)始，選擇概率是根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量來(lái)計(jì)算的。這意味著具有更多能量的節(jié)點(diǎn)將成為簇首，具有更少能量的節(jié)點(diǎn)成為簇首的概率下降。其次，E-LEACH還會(huì)選擇一個(gè)簇首作為MCH來(lái)提供中繼，以便于距離基站較遠(yuǎn)的簇首傳輸數(shù)據(jù)包。其他簇首則可以直接與基站間進(jìn)行通訊。LEACH-E算法的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-3所示。圖1-3LEACH-E拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖（6）LEACH-FLEACH-F（Fixednumberofclusters-LEACH）算法固定了簇?cái)?shù)目。該算法提供了簇?cái)?shù)目作為輸入，并且在整個(gè)生命周期中它都是固定的。因此，每輪開(kāi)始時(shí)沒(méi)有太多的成簇開(kāi)銷(xiāo)。它使用與LEACH-C相同的成簇方式。LEACH-F減少了LEACH簇建立的開(kāi)銷(xiāo)，但在許多方面都無(wú)法擴(kuò)展[36,41]。①無(wú)法將新節(jié)點(diǎn)添加到系統(tǒng)，也不能在有節(jié)點(diǎn)死亡后調(diào)整節(jié)點(diǎn)的行為。②若存在可移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)，該算法無(wú)法處理。

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文11由于簇是固定的，只有簇中的節(jié)點(diǎn)能夠充當(dāng)簇頭。因此該算法能否節(jié)省能量完全取決于所應(yīng)用的場(chǎng)景。（7）LEACH-Multi-Hop在經(jīng)典的LEACH協(xié)議中，無(wú)論距離是多少，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都與簇首進(jìn)行通信，每個(gè)簇首都與基站進(jìn)行通信，并且路由跳數(shù)被限制為兩跳（從節(jié)點(diǎn)到簇首以及從簇首到基站）。多跳LEACH（LEACH-Multi-Hop）算法消除了LEACH協(xié)議的這一缺點(diǎn)，并具有可擴(kuò)展性，大大豐富了經(jīng)典LEACH協(xié)議。LEACH-Multi-Hop算法為節(jié)點(diǎn)和基站之間的數(shù)據(jù)傳輸選擇了一條最佳路徑，它選擇多個(gè)簇首作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的中繼節(jié)點(diǎn)[42-46]。該算法在簇首之間采用多跳通信，這些簇首根據(jù)選擇的最佳路徑將數(shù)據(jù)發(fā)送到距離基站最近的那個(gè)簇首，最后，此簇首將數(shù)據(jù)發(fā)送到基站。該算法的簇建立階段與LEACH協(xié)議相同，只是加入了對(duì)多跳的特性支持。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-4所示。圖1-4LEACH-Multi-Hop拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖（8）LEACH-S在LEACH-S中引入了具有太陽(yáng)能供電的節(jié)點(diǎn)，基站借助改進(jìn)的控制算法優(yōu)先選擇那些具有最大剩余能量的太陽(yáng)能供電節(jié)點(diǎn)作為簇首[36]。在LEACH-S中，太陽(yáng)狀態(tài)與剩余能量一起由節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)交荆鳛榛具x擇簇首的依據(jù)。當(dāng)增加太陽(yáng)能節(jié)點(diǎn)的數(shù)量時(shí)，傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能也會(huì)提高。通過(guò)延長(zhǎng)日照時(shí)間能夠延長(zhǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。如果日照持續(xù)時(shí)間較短，則簇頭的切換會(huì)比較頻繁。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2916427