基于虚拟力鲸鱼算法的船舶无线传感器网络覆盖优化方法

摘要

在船舶制造环境中，无线信号容易受金属墙壁屏蔽和多路径效应影响，导致船舱内的无线传感器网络覆盖率下降，影响节点对环境信息的有效感知.为优化传感器节点部署以最大化网络覆盖率，本论文针对船舶制造环境中的无线传感器网络信号覆盖问题，提出一种基于虚拟力鲸鱼融合算法的优化方法.首先，建立了考虑金属墙壁障碍的物节点感知模型，以适应船舱环境的复杂性.其次，在鲸鱼群智能优化算法基础上，融合了虚拟力算法，并引入无限折叠迭代混沌映射(Iterative Map with Infinite Collapses, ICMIC)以提高种群多样性，增强算法的全局搜索能力和局部寻优能力，从而有效解决覆盖优化问题.仿真实验结果表明，本文所提算法在船舱复杂环境下能够显著提高最优覆盖率，且算法收敛速度优于对比算法.本文为解决复杂船舶环境中的无线传感器网络覆盖问题提供了一种创新性方法，为相关领域的研究和应用提供了参考.

关键词

无线传感器网络 / 覆盖优化 / 混沌映射 / 节点部署