申请/专利权人：河海大学常州校区

申请日：2020-07-16

公开（公告）日：2020-11-20

公开（公告）号：CN111970715A

主分类号：H04W16/20(20090101)

分类号：H04W16/20(20090101);H04W40/02(20090101);H04W84/18(20090101);H04B13/02(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.12#授权;2020.12.08#实质审查的生效;2020.11.20#公开

摘要：本发明公开了一种水声传感网中基于虚拟骨干节点连接的流体边界提取方法，包括了流体覆盖区域搜索标定阶段、椭圆形包络确定阶段、环形区域划分阶段、骨干晶胞的选取和流体边界的提取阶段。本发明具有可以快速部署、快速展开监测任务，可以提供长时间、近距离、无缝隙、实时性的流体目标监测追踪服务等优势。

主权项：1.水声传感网中基于虚拟骨干节点连接的流体边界提取方法，其特征在于包括如下步骤：S1：流体覆盖区域搜索标定阶段S1-1：传感器节点按地理位置分簇，每个簇中至少包含4个节点，根据节点分簇形成不同的监测区域；被流体目标覆盖的传感器节点能感知到流体的存在，则此传感器节点称为事件节点，事件节点所在的簇称为事件簇；S1-2：所有事件节点向所属的事件簇i的簇头发送通知消息，簇头根据收集到的事件节点ID和坐标，确定该簇里所有事件节点中横、纵坐标的最大、最小值，分别记为Xmin_ia、Xmax_ib、Ymin_ic、Ymax_id，并以横、纵坐标最大、最小值对应的节点坐标生成本地的四元组Quads_i=[L_ia,R_ib,D_ic,U_id]，所述四元组用于表示流体在该簇中上、下、左、右四个方向的覆盖范围；S1-3：水声传感网范围内的各个事件簇交换各自的本地四元组，每个事件簇根据收到的四元组内的坐标值更新自身的四元组，直至网络中所有事件簇的本地四元组不再发生变化；此时网络中事件簇维持的四元组表示流体在全网上、下、左、右四个方向的覆盖范围；利用四元组确定能包含流体覆盖区域的外接矩形；S2：椭圆形包络确定阶段S2-1：根据流体目标泄露源的位置，利用外接矩形的长宽比确定椭圆形包络；若外接矩形的长宽比大于等于2则确定将矩形的外接椭圆作为包络；若外接矩形的长宽比小于2则确定将矩形的外接圆作为包络；S3：环形区域划分阶段S3-1：设置期望的环形区域层数为H，以椭圆形包络为最外层均匀划分出H个同心椭圆，即得到H个环形区域；S3-2：根据满二叉树的组织方式，对各层环形区域进行划分；第i层环形区域被均匀分割成2i-1个子区域；最终，椭圆形包络内将包含2H-1个大小不同的子分区；所述子分区统称为晶胞，位于最外层的2H-1个晶胞称为叶子晶胞；S4：骨干晶胞的选取和流体边界的提取阶段S4-1：根据流体目标泄露源的位置，从椭圆形包络中选定椭圆分区；在选定的椭圆分区中，从步骤S3-2形成的晶胞中选择骨干晶胞，其中满足骨干晶胞的条件为：①包含事件节点的叶子晶胞；②自身含有事件节点，且其左右孩子晶胞中至少存在一个晶胞中没有任何事件节点；上述条件二者满足其一即选为骨干晶胞；S4-2：将步骤S4-1得到的骨干晶胞的质心作为虚拟骨干节点，并将各个虚拟骨干节点进行连接，连接得到的曲线即为流体边界。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 河海大学常州校区 水声传感网中基于虚拟骨干节点连接的流体边界提取方法

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