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龙图腾网获悉青岛哈尔滨工程大学创新发展中心申请的专利一种基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116647850B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310697617.2，技术领域涉及：H04W16/18；该发明授权一种基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法是由邢文;喻宇阳;严浙平;孙岩;万莹霞设计研发完成，并于2023-06-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法在说明书摘要公布了：一种基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法，本发明涉及基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法。本发明在已有基于虚拟力算法的覆盖增强方法中引入保持安全距离的排斥力，在规划AUV移动路径时考虑路径转角不能为钝角的角度约束，在对AUV的传感器感知角度进行调整时引入未监测区域虚拟力矩，上述改进解决了现有方法没有考虑AUV航行时的机动特性以及避碰问题，在保证AUV的安全性和路径规划点选择的合理性的前提下提高了网络覆盖效果，同时加快收敛速度减小了AUV移动能量消耗，进而完善了二维水下有向传感器网络区域覆盖的AUV部署方案。本发明属于AUV辅助的水下传感器网络区域覆盖领域。

本发明授权一种基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法在权利要求书中公布了：1.一种基于AUV的有向传感器网络覆盖增强方法，其特征在于：所述方法具体过程为： 步骤一：选取网络监测区域，对网络监测区域进行离散化处理，并将n个有向移动传感器节点S＝{s1,s2,...,sn}随机部署在该监测区域内，已知各个有向传感器节点初始状态信息，确定最大迭代次数K，初始迭代次数k＝0，其中第i个有向移动传感器节点si第k次迭代时的状态信息包括位置坐标xik,yik、感知扇形的开角δ、感知半径rs以及感知方向θik； 所述有向移动传感器节点为AUV； 步骤二：节点si与在si通信半径rc内的邻居节点进行信息交互，并建立节点si的邻居节点列表listi； 步骤三：节点si根据邻居节点列表listi，计算出节点si与邻居节点列表中节点sj的欧式距离dijk； 其中，xjk,yjk为节点sj位置坐标； 步骤四：判断是否存在dijk＜lsth，j＝1,2,3...m，存在则记录下邻居节点sj，然后进行步骤五，不存在则跳转执行步骤七； 其中，lsth为节点间的安全距离阈值；m表示节点si的邻居节点的个数； 步骤五：计算出节点sj对节点si保持安全距离的虚拟排斥力 其中，ωr为排斥系数；为节点sj到节点si的距离矢量； 步骤六：得到节点si所受的虚拟合力代表第k次迭代时节点si所受的虚拟合力，跳转执行步骤十二； 步骤七：建立节点si及si邻居节点集合listi对应的基于质心的虚拟全向传感器节点模型； 其中，节点si对应的虚拟全向传感器中第k次迭代时节点s′i的状态参数为位置坐标x′ik,y′ik和感知半径r′s； 步骤八：基于虚拟全向传感器节点模型，计算节点s′i与s′i邻居节点s′j的节点间虚拟排斥力 步骤九：计算节点s′i周围未监测区域对节点s′i的虚拟吸引力 步骤十：计算节点s′i所受的虚拟边界作用力 步骤十一：计算节点si的合力即节点si的虚拟节点s′i所受到的合力， 步骤十二：将合力分为x轴上的一个分量和y轴上的一个分量： 其中，和分别为x轴和y轴上的单位向量；Fixk为合力在x轴上的一个分量，Fiyk为合力在y轴上的一个分量； 步骤十三：根据合力分量得到合力的方向角αik； 步骤十四：基于AUV在实际航行时规划轨迹角度不能为钝角的角度约束，根据合力的方向角αik和第k-1次迭代的移动方向βik-1得到节点si的第k次迭代的移动方向βik； 步骤十五：根据移动方向βik得到节点si的移动矢量 步骤十六：根据节点si的移动矢量对节点进行位置更新； 步骤十七：计算节点si周围的未监测区域对节点si产生的虚拟力矩 步骤十八：根据虚拟力矩对节点进行感知角度更新； 步骤十九：判断是否满足k＝K-1，没有满足则更新迭代数k＝k+1，返回到步骤二；满足则结束循环，执行步骤二十； 步骤二十：得到节点si最终的位置信息xiK,yiK以及感知方向θiK，即编号为i的AUV所处的位置坐标和艏向角，执行区域覆盖监测任务，直到监测任务结束。

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