王鸿鹏王 前张晓阳何 明陈海华∗

(1.南开大学人工智能学院，天津300350；2.南开大学电子信息与光学工程学院，天津300350；3.天津市光电传感器与传感网络技术重点实验室，天津300350)

随着人们环境保护意识的不断增强，类似于生态环境监测网络的广域三维环境通信网络建设需求正在与日俱增[1]。 传统的传感器节点部署算法，如遗传算法[2]、粒子群优化算法[3]等，在广域环境的应用中不能很好地融合三维地理环境。 本文在MESH 网络节点部署算法的研究[4]基础上，结合了三维地形和广域覆盖面积，提出了一个基于“3D-Tabu 禁忌搜索”算法的广域环境下MESH 网络节点部署及优化方案。该方案以WiFi MESH 网络为骨干网实现对监测区域的无线网络三维覆盖，可以应用在无人化的环境监测系统中。 在网络中部署多个传感器节点以及无人车、无人机等设备作为接入端，通过无线网络可以将传感器采集的环境因子信息、无人车和无人机上部署的摄像头采集的野生动物起居的视频和图片等实时传送回监测中心，为生态监测系统中的无人系统复杂作业任务提供网络通信支持，帮助野生自然保护区中的环境和珍稀野生动物的监测任务实现无人化和实时化。

虽然生态环境监测系统的建设具有广泛的需求，但由于广域环境下的无线通信网络建设受制于需覆盖网络面积大、天气环境恶劣、耗费成本大、应用场景可实验性低等因素，目前只有相关的综述研究和单个技术方向的研究。……