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移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)覆蓋與聚集
在過(guò)去的幾年里，移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。不同于傳統(tǒng)的多智能體網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的移動(dòng)E+E傳感器組成。這些E+E傳感器的資源和能力都是有限的且很容易失效。主要研究移動(dòng)E+E傳感器的兩個(gè)基本問(wèn)題，即覆蓋和聚集。

移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)覆蓋與聚集
覆蓋控制大致可以被分為兩類(lèi)，靜態(tài)覆蓋和動(dòng)態(tài)覆蓋。靜態(tài)覆蓋的目標(biāo)是*化E+E傳感器的位置來(lái)提高整個(gè)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。而在動(dòng)態(tài)覆蓋中，每個(gè)E+E傳感器不停地移動(dòng)直到一個(gè)給定區(qū)域內(nèi)的所有點(diǎn)都被覆蓋到的程度。集中研究動(dòng)態(tài)覆蓋問(wèn)題，主要是設(shè)計(jì)考慮移動(dòng)E+E傳感器固有特性和復(fù)雜部署環(huán)境的動(dòng)態(tài)覆蓋控制策略。 首先，我們考慮自適應(yīng)動(dòng)態(tài)覆蓋問(wèn)題，其中任務(wù)區(qū)域每個(gè)點(diǎn)的日標(biāo)覆蓋程度取決于一個(gè)表征該區(qū)域每點(diǎn)重要性的密度函數(shù)。進(jìn)一步地，我們假設(shè)該密度函數(shù)是事先未知的但是E+E傳感器可以從它們的測(cè)量值中估計(jì)該密度函數(shù)。基于合作有效覆蓋的概念，我們提出分布式覆蓋控制律和相應(yīng)的自適應(yīng)律來(lái)完成自適應(yīng)動(dòng)態(tài)覆蓋任務(wù)。所提出的覆蓋算法是分布式的在于每個(gè)E+E傳感器的行為只受到它的鄰居的影響。其次，我們考慮存在障礙的環(huán)境中的二次積分動(dòng)態(tài)移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)覆蓋控制問(wèn)題，它的日標(biāo)是將任務(wù)區(qū)域內(nèi)障礙外的所有點(diǎn)覆蓋到一個(gè)的程度。基于合作有效覆蓋的概念，我們提出一種分布式控制策略可以在完成動(dòng)態(tài)覆蓋任務(wù)的同時(shí)避免E+E傳感器與障礙發(fā)生碰撞。我們同時(shí)考慮了合作覆蓋的離散更新來(lái)增強(qiáng)E+E傳感器節(jié)點(diǎn)間的合作。然后，我們關(guān)注感知覆蓋問(wèn)題，它也可以看成是動(dòng)態(tài)覆蓋的一種。我們提出了自適應(yīng)感知覆蓋問(wèn)題。首先用一個(gè)密度函數(shù)對(duì)任務(wù)區(qū)域進(jìn)行建模并假設(shè)該密度函數(shù)是未知的。然后定義任務(wù)區(qū)域每點(diǎn)的目標(biāo)感知覆蓋程度為這個(gè)密度函數(shù)的非遞減可微函數(shù)。我們?cè)O(shè)計(jì)了分布式自適應(yīng)控制策略來(lái)同時(shí)完成感知覆蓋任務(wù)和對(duì)密度函數(shù)的估計(jì)任務(wù)。所提出的控制律是無(wú)記憶的且可以在有*里實(shí)現(xiàn)任務(wù)區(qū)域的滿(mǎn)意感知覆蓋并將密度函數(shù)的估計(jì)誤差驅(qū)使到零。zui后，我們研究存在感知丟失的移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)感知覆蓋控制問(wèn)題，它的目標(biāo)是周期性地覆蓋一個(gè)任務(wù)區(qū)域同時(shí)實(shí)現(xiàn)有限興趣點(diǎn)的*感知覆蓋。首先，我們?yōu)橐苿?dòng)E+E傳感器構(gòu)造了一個(gè)閉環(huán)路徑。然后設(shè)計(jì)該路徑上E+E傳感器的速度來(lái)完成持續(xù)感知覆蓋任務(wù)。基于任務(wù)區(qū)域中任意點(diǎn)實(shí)現(xiàn)*感知覆蓋的一個(gè)充分必要條件，我們可以通過(guò)解一個(gè)混合整數(shù)非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題來(lái)得到完成持續(xù)感知覆蓋任務(wù)所需要的E+E傳感器個(gè)數(shù)。其次，給出一組E+E傳感器和一個(gè)有限的周期，如果一個(gè)線(xiàn)性不等式組有解，則持續(xù)感知覆蓋任務(wù)可以被這組E+E傳感器完成。zui后，對(duì)于不考慮感知丟失的情形，即使只部署一個(gè)移動(dòng)E+E傳感器所提出的方法也能實(shí)現(xiàn)整個(gè)任務(wù)區(qū)域的*感知覆蓋。多智能體聚集問(wèn)題也受到了很多學(xué)者的關(guān)注，它的目標(biāo)是將一組移動(dòng)智能體驅(qū)使到同一點(diǎn)。在實(shí)踐中，移動(dòng)E+E傳感器通常只有有限的能量且它們之間的通信是斷斷續(xù)續(xù)的而不是連續(xù)的。因此，考慮能量受限和斷續(xù)通信的移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)的聚集問(wèn)題具有很重要的實(shí)際意義。

移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)覆蓋與聚集
zui后部分，我們先假設(shè)每個(gè)E+E傳感器可以測(cè)得自己的能量?jī)?chǔ)備并周期性地和鄰居交換自己的能量信息，然后設(shè)計(jì)了考慮能量的聚集協(xié)議來(lái)防止E+E傳感器的能量降低到一個(gè)給定的下界。另外，在所提出的聚集協(xié)議作用下，相對(duì)于所有鄰居具有zui少能量的智能體容許停止運(yùn)動(dòng)來(lái)保存能量。我們同時(shí)給出了移動(dòng)E+E傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)聚集的必要條件和充分條件。進(jìn)一步地，如果E+E傳感器的能量和互動(dòng)拓?fù)錆M(mǎn)足一定的條件，所有智能體會(huì)聚集到網(wǎng)絡(luò)中具有zui少能量的智能體位置。