1-2- اهداف تحقیق. 5

 

 

1-3-  ساختار پایان‌نامه. 5

 

 

2-1- مقدمه. 7

 

 

2-2- رویکرد مبتنی بر پیام. 8

 

 

2-2-1- پروتکل FAR   8

 

 

2-2-2- پروتکل VE-mobicast 9

 

 

2-2-3- پروتکل HVE-mobicast 12

 

 

2-3- رویکرد مبتنی بر درخت… 13

 

 

2-3-1- الگوریتم DCTC   13

 

 

2-3-2- الگوریتم STUN   15

 

 

2-3-3- الگوریتم DAT   16

 

 

2-4- رویکرد مبتنی بر پیش‌بینی.. 18

 

 

2-4-1- الگوریتم TTMB   18

 

 

2-4-2- الگوریتم کاهش خطا مکانی به صورت انرژی آگاه 19

 

 

2-4-3- الگوریتم FTPS  21

 

 

2-4-4- الگوریتم HPS  22

 

 

2-4-5- الگوریتم PES  23

 

 

2-4-6- الگوریتم DPR   24

 

 

2-5- رویکرد مبتنی بر خوشه. 25

 

 

 

 

 

2-5-1- الگوریتم رهگیری اهداف سریع  26

 

 

2-5-2- الگوریتم رهگیری هدف با همکاری خوشهها 27

 

 

2-5-3- الگوریتم DELTA   28

 

 

2-5-4- الگوریتم DPT   28

 

 

2-5-5- الگوریتم CDTA   30

 

 

2-6- نتیجه‌گیری.. 32

 

 

3-1- مقدمه. 33

 

 

3-2- مکان‌یابی در شبکه‌های حسگر. 34

 

 

3-2-1- الگوریتم زمان انتشار یک طرفه  34

 

 

3-2-2- الگوریتم زمان انتشار رفت و برگشت    34

 

 

3-2-3- الگوریتم فانوس دریایی   34

 

 

3-2-4- الگوریتم تخمین فاصله از طریق اندازه‌گیری قدرت سیگنال دریافتی   35

 

 

3-2-5- الگوریتم مکان‌یابی به وسیله GPS  36

 

 

3-2-6- الگوریتم مکان‌یابی تک گامه با روش فانوس دریایی   37

 

 

3-2-7- الگوریتم مکان‌یابی چند گامه بر مبنای فاصله  38

 

 

3-3- مدل‌های حرکتی تصادفی.. 38

 

 

3-3-1- مدل حرکتی نقطه راه تصادفی   39

 

 

3-3-2- مدل حرکتی جهت تصادفی   39

 

 

3-3-3- مدل حرکتی راهپیمایی تصادفی   39

 

 

3-3-4- مدل حرکتی راهپیمایی جمع‌آوری   40

 

 

3-4- مدل حرکتی شهری.. 40

 

 

3-4-1- مدل حرکتی آزادراه 41

 

 

3-4-2- مدل حرکتی منهتن   41

 

 

3-5- مدل‌های حرکتی وابسته زمانی.. 41

 

 

3-5-1- مدل حرکتی گاس- مارکوف    42

 

 

3-5-2- مدل حرکتی راهپیمایی تصادفی احتمالی   42

 

 

3-5-3- مدل حرکتی وابسته نمایی   42

 

 

 

 

 

3-6- مدل‌های حرکتی گروهی.. 43

 

 

3-6-1- مدل حرکتی نقطه مرجع  43

 

 

3-6-2- مدل حرکتی تعقیب    43

 

 

3-6-3- مدل حرکتی رشته‌ای   44

 

 

3-6-4- مدل حرکتی ردیفی   44

 

 

3-7- نتیجه‌گیری.. 45

 

 

4-1- مقدمه. 46

 

 

4-2- الگوریتم خوشه‌بندی توزیع‌شده به صورت هم پوشانی: 47

 

 

4-3- الگوریتم رهگیری اهداف سریع: 48

 

 

4-4- الگوریتم رهگیری توزیع‌شده بر اساس پیش‌بینی: 51

 

 

4-5- الگوریتم CDTA.. 55

 

 

5-1- مقدمه. 59

 

 

5-2- مقدمات الگوریتم پیشنهادی.. 60

 

 

5-2-1- تعاریف    60

 

 

5-2-2- فرضیات الگوریتم پیشنهادی   64

 

 

5-3- معماری الگوریتم پیشنهادی.. 66

 

 

5-3-1- رویه خوشه‌بندی   70

 

 

5-3-2- رویه رهگیری هدفPDTA  توسط حسگرهای عضو خوشه  74

 

 

5-3-3- رویه رهگیری هدفPDTA  توسط حسگرهای سرخوشه  74

 

 

5-3-4- مدل مصرف انرژی: 79

 

 

5-4- تنظیمات شبیه‌سازی.. 80

 

 

5-5- پارامترهای شبیه‌سازی.. 81

 

 

5-6- نتایج شبیه‌سازی.. 82

 

 

6-1- جمع‌بندی کلی نتایج.. 89

 

 

6-2- پیشنهادات.. 91

 

 

مراجع. 92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشکال
عنوان	صفحه

 

شکل2-1: نمونه‌ای از رهگیری هدف مبتنی بر پیام. 8

 

 

شکل2-2: الگوریتم‌های ارسال ابتکاری و دوره‌ای در الگوریتم FAR.. 9

 

 

شکل2-3: چند پخشی مکان زمانی.. 9

 

 

شکل2-4: روند دوم مرحله تخمین تخم­مرغ. 10

 

 

شکل2-5: نواحی مختلف تقسیم‌کننده شبکه، a: ناحیه یک، b: ناحیه دو، c: ناحیه سه. 11

 

 

شکل2-6: مراحل الگوریتمDCTC ، a: مرحله جمع‌آوری داده، b: مرحله باز پیکربندی.. 13

 

 

شکل2-7: الگوریتم‌های هرس کردن درخت، a: الگوریتم محافظه‌کارانه، b: الگوریتم بر اساس پیش‌بینی.. 14

 

 

شکل2-8: الگوریتم باز پیکربندی کامل، الف:درخت همراه قبل از باز پیکربندی کامل، ب: درخت همراه بعد از باز پیکربندی کامل  15

 

 

شکل2-9: الگوریتم باز پیکربندی بر اساس قطع، الف: درخت همراه قبل از باز پیکربندی بر اساس قطع، ب: درخت همراه بعد از باز پیکربندی بر اساس قطع  15

 

 

شکل2-10: مثالی از شکل گرفتن درخت DAB، a: گراف وزن دار حسگر، b: درخت DAB بعد از اولین مرحله. 16

 

 

شکل2- 11: الف: ارسال پیام جستجو توسط حسگر چاهک به منظور شناسایی هدف اول، ب: خارج شدن هدف اول از برد حسگرK و وارد شدن آن به برد حسگرG. 17

 

 

شکل2-12: ماشین حالت الگوریتم TTMB.. 19

 

 

شکل2-13: حوزه‌های بیدارباش کنونی و آینده 19

 

 

شکل2-14: انواع حسگرها در رویکرد اجتناب از خطا 20

 

 

شکل2-15: مثالی از پیش‌بینی سه سطحی. 22

 

 

شکل2- 16: تعیین برد مخابراتی خوشه. 23

 

 

شکل2-17: توابع اکتشافی برای مکانیزم های بیدار کردن حسگرها 24

 

 

شکل2-18: مدل‌های مکانی.. 25

 

 

شکل2-19: ماشین حالت الگوریتم رهگیری اهداف سریع. 26

 

 

شکل2-20: ماشین حالات الگوریتم DELTA.. 28

 

 

 

 

 

شکل2-21:جستجو برای حسگرهای مکان‌یابی با شعاع حسی کم. 29

 

 

شکل2-22:جستجو برای حسگرهای مکان‌یابی با شعاع حداکثری.. 29

 

 

شکل2-23: جستجو برای حسگرهای مکان‌یابی در خوشه‌های مجاور. 30

 

 

 

 

 

شکل2-24: سطح دوم از فرایند بازیابی هدف.. 30

 

 

شکل 3-1: الگوریتم فانوس دریایی.. 35

 

 

شکل 3-2: روش مثلث سازی.. 37

 

 

شکل 3-3: الگوریتم مکان‌یابی تک گامه با روش فانوس دریایی.. 38

 

 

شکل 3-4: الگوی حرکتی یک گره متحرک با استفاده از مدل حرکتی نقطه راه تصادفی.. 39

 

 

شکل 3-5: الگوی حرکتی مدل راهپیمایی تصادفی بازمان حرکت ثابت.. 40

 

 

شکل 3-6: انواع مدل‌های شهری، a: مدل آزادراه، b: مدل منهتن. 41

 

 

شکل 3-7: تغییر مکان گروه در مدل گروهی نقطه مرجع. 43

 

 

شکل 3-8: حرکت سه گره متحرک بر اساس مدل حرکتی رشته­ای.. 44

 

 

شکل 4-1:دیاگرام حالت الگوریتم KOCA.. 48

 

 

شکل 4-2: رویه خوشه‌بندی مجدد در الگوریتم رهگیری اهداف سریع. 50

 

 

شکل 4-3:  الگوریتم رهگیری هدف در الگوریتم رهگیری سریع اهداف.. 51

 

 

شکل 4-4: جستجو سه حسگر شایسته در برد نرمال. 53

 

 

شکل 4-5: جستجو سه حسگر شایسته در برد حداکثری.. 53

 

 

شکل 4-6: جستجو سه حسگر شایسته توسط خوشه‌های مجاور. 54

 

 

شکل 4-7: شناسایی هدف توسط حسگرهایی که در فاصله برد نرمال تا هدف قرار دارند. 54

 

 

شکل 4-8: رویه تصحیح خطا 55

 

 

شکل 4-9: معماری رهگیری هدف در الگوریتم CDTA.. 56

 

 

شکل 4-10: چگونگی تغییر حالات حسگرها 57

 

 

شکل 4-11: مکانیزم ارتباطی بین حسگرهای اجرایی و حسگرهای انتشاردهنده 58

 

 

شکل5-1: بسته پیام اعلان سرخوشه شدن ADV-Message. 60

 

 

شکل5-2: جدول سرخوشه CH-Table. 61

 

 

شکل5-3: بسته پیام عضویت JREQ-Msg. 61

 

 

شکل5-4: جدول خوشه‌های مجاور AC-Table. 62

 

 

شکل5-5:جدول حسگرهای عضو خوشه. 62

 

 

شکل5-6: بسته پیام بیدارباش… 63

 

 

شکل5-7:بسته ارسال اطلاعات توسط حسگرهای شناسایی کننده هدف.. 64

 

 

شکل5-8: بسته پیام انتخاب حسگرهای شایسته توسط خوشه‌های همسایه. 64

 

 

 

 

 

شکل5-9: مدل شبکه: دایره‌ها نشان‌دهنده حسگرهای مرزی، مربع‌ها نشان‌دهنده حسگرهای عضو خوشه و شش ضلعی‌ها نشان‌دهنده حسگرهای سرخوشه است. 65

 

 

شکل5-10: دیاگرام کلی الگوریتم PDTA.. 67

 

 

شکل5-11: دیاگرام رویه خوشه‌بندی.. 68

 

 

شکل5-12: دیاگرام رویه رهگیری هدف.. 69

 

 

شکل5-13: روند اجرای ارسال پیام ADV در رویه خوشه‌بندی.. 71

 

 

شکل5-14: ماشین حالت نشان‌دهنده سازوکار خوشه‌بندی الگوریتم پیشنهادی.. 72

 

 

شکل5-15: شبه کد رویه خوشه‌بندی پیشنهادی.. 73

 

 

شکل5-16:محاسبه محل هدف توسط سه حسگر شایسته. 75

 

 

شکل5-17:جستجوی سه حسگر شایسته رهگیری هدف در برد نرمال. 77

 

 

شکل5-18: جستجوی سه حسگر شایسته رهگیری هدف در برد حداکثری.. 77

 

 

شکل5-19: جستجوی سه حسگر شایسته رهگیری هدف در بین خوشه‌ها 78

 

 

شکل5-20: مقایسه بین حرکت واقعی و حرکت پیش‌بینی‌شده توسط پیش‌بینی کننده برای هدف اول. 82

 

 

شکل5-21: جزئیات مقایسه بین حرکت واقعی و حرکت پیش‌بینی‌شده توسط پیش بین برای هدف اول در مسیری از مکان (464و391) تا مکان (302و8) 82

 

 

شکل5-22: مقایسه بین حرکت واقعی و حرکت پیش‌بینی‌شده توسط پیش‌بینی کننده برای هدف دوم. 83

 

 

شکل5-23: مقایسه بین حرکت واقعی و حرکت پیش‌بینی‌شده توسط پیش‌بینی کننده برای هدف سوم. 83

 

 

شکل5-24:روش بدست آوردن اندازه خطا بین موقعیت واقعی و موقعیت پیش‌بینی‌شده 85

 

 

شکل5-25: رابطه بین احتمال گم شدن هدف و دقت رهگیری.. 85

 

 

شکل5-26: احتمال گم شدن هدف در برابر سرعت هدف.. 86

 

 

شکل5-27: حداکثر فاصله هدف تا سه حسگر شایسته را برای اهداف گم شده 87

 

 

شکل5-28: انرژی مصرف‌شده در شبکه برای 2000 نقطه شناسایی هدف.. 88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول
عنوان	صفحه