基于三维空间栅栏的无线传感器网络覆盖问题研究

本项目研究基于三维空间栅栏的无线传感器网络覆盖问题。研究内容包括三维空间栅栏覆盖问题的建模、节点部署、连通性覆盖、以及有效节能等科学问题。通过深入分析二维平面中的区域覆盖、点覆盖、栅栏覆盖，以及三维空间的空间覆盖问题的研究成果，并结合一个三维空间栅栏覆盖的创新性应用（即在海滨浴场的海水中部署一些特定的传感器节点（"海豚"）组建一个"防鲨网"，以检测和阻止鲨鱼对游人的攻击），抽象出三维空间栅栏覆盖问题研究中的科学问题。拟采用计算几何、概率几何、图论、电磁理论等知识，特别是Voronoi三维空间划分、势场与虚拟力等算法，来尝试解决上述科学问题。拟通过模拟仿真和真实环境的实验来验证设计的策略、算法和协议的有效性。三维空间栅栏覆盖关键问题的解决可以促进传感器网络在国防（如我国的领海和领空的入侵检测应用）和环境科学（如检测深海生物的种群分布和迁徙习性）等方面的深入应用。