CN114143743A - 一种基于规则网格的三维传感器部署方法和系统 - Google Patents

一种基于规则网格的三维传感器部署方法和系统 Download PDF

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CN114143743A CN202210117134.6A CN202210117134A CN114143743A CN 114143743 A CN114143743 A CN 114143743A CN 202210117134 A CN202210117134 A CN 202210117134A CN 114143743 A CN114143743 A CN 114143743A
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Abstract

本申请涉及无线通讯网络技术领域，具体提供了一种基于规则网格的三维传感器部署方法和系统。该系统包括：构建基于规则网格结构的传感器的多个随机移动部署模型；随机移动部署模型包括立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型中的至少一种；基于传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下传感器的不同随机移动部署模型的连通性；根据传感器的不同随机移动部署模型的连通性，从多个随机移动部署模型中确定符合预设条件的随机移动部署模型对传感器进行部署，实现了传感器在三维空间的随机移动部署和多面体覆盖部署且具有高可靠性和连通性。

Description

一种基于规则网格的三维传感器部署方法和系统
技术领域
本申请涉及无线通讯网络技术领域，特别涉及一种基于规则网格的三维传感器部署方法和系统。
背景技术
随着云计算的飞速发展，无线传感器网络的数据采集成为了主要的数据采集手段之一。传感器节点部署的高覆盖、连通以及高可靠性是采集高质量数据的基础，工程应用的各个行业对传感器部署在不同区域有不同的部署模式，早期大多传感器部署基于二维空间，如今随着无人机等设备的广泛应用，三维传感器的部署方法在生态监测、应急救援、危化品探测、军事监测等各个领域得到应用。
在已有的传感器节点部署发明研究中，大多是将传感器节点部署在网格的中心或定点位置，从而将网格模型进行组合应用到空间中，比如，将截角八面体进行堆砌和部署、依据沉降方法将传感器分层部署在三维空间、以截角八面体为填充子单元将传感器部署在顶点处等。但是，均不涉及具有不同性能的无线传感器在三维空间实现多面体覆盖部署。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于规则网格的三维传感器部署方法和系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
本申请提供了一种基于规则网格的三维传感器部署方法，包括：步骤S101、构建基于规则网格结构的所述传感器的多个随机移动部署模型；其中，所述规则网格结构包括：立方体、正六棱柱、菱形十二面体和截角八面体中的至少一个；对应的，所述随机移动部署模型包括立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型中的至少一种；步骤S102、基于所述传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性；步骤S103、根据所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，从多个所述随机移动部署模型中确定符合预设条件的所述随机移动部署模型对所述传感器进行部署。
优选的，在步骤S101中，所述构建基于规则网格结构的所述传感器的多个随机移动部署模型包括：根据所述传感器的感知半径和通信半径，确定不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径；根据不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径，确定对应的所述随机移动部署模型的最大体积。
优选的，在所述根据所述传感器的感知半径和通信半径，确定不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径中，按照公式：
Figure 195846DEST_PATH_IMAGE001
确定不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径；
其中，
Figure 484876DEST_PATH_IMAGE002
为所述传感器的感知半径，
Figure 102939DEST_PATH_IMAGE003
为所述传感器的通信半径，
Figure 452012DEST_PATH_IMAGE004
为对应的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径；
Figure 326165DEST_PATH_IMAGE005
为常数，对于所述立方体基本传感器网络模型，
Figure 277941DEST_PATH_IMAGE006
；对于所述正六棱柱基本传感器网络模型，
Figure 750510DEST_PATH_IMAGE007
；对于菱形十二面体基本传感器网络模型，
Figure 270484DEST_PATH_IMAGE007
；对于截角八面体基本传感器网络模型，
Figure 805502DEST_PATH_IMAGE008
。
优选的，所述根据不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径，确定对应的所述随机移动部署模型的最大体积包括：
按照公式：
Figure 560968DEST_PATH_IMAGE009
确定所述立方体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 793104DEST_PATH_IMAGE010
；其中，
Figure 608614DEST_PATH_IMAGE011
表示所述立方体基本传感器网络模型的最大边长；
按照公式：
Figure 162086DEST_PATH_IMAGE012
确定所述正六棱柱基本传感器网络模型的最大体积
Figure 721243DEST_PATH_IMAGE013
；其中，
Figure 168405DEST_PATH_IMAGE014
表示所述正六棱柱基本传感器网络模型的最大边长；
按照公式：
Figure 30182DEST_PATH_IMAGE015
确定所述菱形十二面体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 461163DEST_PATH_IMAGE016
；其中，
Figure 168219DEST_PATH_IMAGE017
表示所述菱形十二面体基本传感器网络模型的最大边长；
按照公式：
Figure 735467DEST_PATH_IMAGE019
确定所述截角八面体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 266680DEST_PATH_IMAGE020
；其中，
Figure 919378DEST_PATH_IMAGE021
表示所述截角八面体基本传感器网络模型的最大边长。
优选的，在步骤S102中，所述基于所述传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，包括：基于所述传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下所述传感器的不同所述随机移动部署模型的不同连通模式的连通性；其中，所述立方体基本传感器网络模型具有1-连通模式和6-连通模式；所述正六棱柱基本传感器网络模型具有1-连通模式、2-连通模式和8-连通模式；所述菱形十二面体基本传感器网络模型具有1-连通模式和12-连通模式；所述截角八面体基本传感器网络模型具有1-连通模式、8-连通模式和12-连通模式。
优选的，在步骤S103中，所述根据所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，从多个所述随机移动部署模型中确定符合预设条件的所述随机移动部署模型对所述传感器进行部署，包括：将所述传感器的不同所述随机移动部署模型的感知半径
Figure 961283DEST_PATH_IMAGE002
与通信半径
Figure 383038DEST_PATH_IMAGE003
的比值与预设阈值进行比较，并根据所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，从多个所述随机移动部署模型中选择连通性大的所述随机移动部署模型对所述传感器进行部署。
优选的，所述基于规则网格的三维传感器部署方法还包括：根据所述传感器的待部署区域的体积，和所述传感器的所述随机移动部署模型，确定所述规则网格的数量。
优选的，所述根据所述传感器的待部署区域的体积，和所述传感器的所述随机移动部署模型，确定所述规则网格的数量，包括：根据所述传感器的感知半径
Figure 586617DEST_PATH_IMAGE002
与通信半径
Figure 726611DEST_PATH_IMAGE003
，确定不同连通性下所述随机移动部署模型对应的所述规则网格的体积；根据所述传感器的待部署区域的体积和所述随机移动部署模型对应的规则网格的体积，确定所述规则网格的数量。
本申请实施例还提供一种基于规则网格的三维传感器部署系统，包括：模型构建单元，配置为构建基于规则网格结构的所述传感器的多个随机移动部署模型；其中，所述规则网格结构包括：立方体、正六棱柱、菱形十二面体和截角八面体中的至少一个；对应的，所述随机移动部署模型包括立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型中的至少一种；连通性计算单元，配置为基于所述传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性；模型选择单元，配置为根据所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，从多个所述随机移动部署模型中确定符合预设条件的所述随机移动部署模型对所述传感器进行部署。
有益效果：
本申请实施例提供的基于规则网格的三维传感器部署方案中，首先构建基于规则网格结构的传感器多个随机移动部署模型；其中，规则网格结构包括立方体、正六棱柱、菱形十二面体和截角八面体中的至少一个，随机移动部署模型包括立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型中的至少一种；然后，基于传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下传感器的不同随机移动部署模型的连通性；最后，根据传感器的不同随机移动部署模型的连通性，从多个随机移动部署模型中确定符合预设条件的随机移动部署模型对传感器进行部署。籍此，实现了传感器在三维空间的随机移动部署和多面体覆盖部署，部署完成的传感器具有高可靠性和连通性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：
图1为根据本申请的一些实施例提供的一种基于规则网格的三维传感器部署方法的流程示意图；
图2为根据本申请的一些实施例提供的构建基于规则网格的传感器的随机移动部署模型的流程示意图；
图3为根据本申请的一些实施例提供的立方体基本传感器网络模型的结构示意图；
图4为根据本申请的一些实施例提供的正六棱柱基本传感器网络模型的结构示意图；
图5为根据本申请的一些实施例提供的菱形十二面体基本传感器网络模型的结构示意图；
图6为根据本申请的一些实施例提供的截角八面体基本传感器网络模型的结构示意图；
图7为根据本申请的一些实施例提供的一种基于规则网格的三维传感器部署系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
图1为根据本申请的一些实施例提供的一种基于规则网格的三维传感器部署方法的流程示意图；如图1所示，该基于规则网格的三维传感器部署方法包括：
步骤S101、构建基于规则网格结构的传感器的多个随机移动部署模型；其中，规则网格结构包括：立方体、正六棱柱、菱形十二面体和截角八面体中的至少一个；对应的，随机移动部署模型包括立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型中的至少一种；
在本申请实施例中，如图2所示，构建基于规则网格的传感器的多个随机移动部署模型包括：
步骤S111、根据传感器的感知半径和通信半径，确定不同的随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径；
在本申请实施例中，在根据传感器的感知半径和通信半径，确定不同的随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径中，按照公式（1）确定不同的随机移动移动部署模型的规则网格结构的外接球半径。公式（1）如下：
Figure 41049DEST_PATH_IMAGE022
…………………………（1）
其中，
Figure 582889DEST_PATH_IMAGE002
为传感器的感知半径，
Figure 455905DEST_PATH_IMAGE003
为传感器的通信半径，
Figure 83195DEST_PATH_IMAGE004
为对应的随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径；
Figure 201324DEST_PATH_IMAGE005
为常数，对于立方体基本传感器网络模型，
Figure 863249DEST_PATH_IMAGE006
；对于正六棱柱基本传感器网络模型，
Figure 267686DEST_PATH_IMAGE007
；对于菱形十二面体基本传感器网络模型，
Figure 992059DEST_PATH_IMAGE007
；对于截角八面体基本传感器网络模型，
Figure 38513DEST_PATH_IMAGE008
。
步骤S121、根据不同的随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径，确定对应的随机移动部署模型的最大体积。
在本申请实施例中，根据不同的随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径，确定对应的随机移动部署模型的最大体积时，按照公式（2）确定立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型的最大体积，公式（2）如下：
Figure 430311DEST_PATH_IMAGE024
…（2）
其中，
Figure 5649DEST_PATH_IMAGE010
为立方体基本传感器网络模型的最大体积，
Figure 715854DEST_PATH_IMAGE013
为正六棱柱基本传感器网络模型的最大体积，
Figure 300419DEST_PATH_IMAGE016
为菱形十二面体基本传感器网络模型的最大体积，
Figure 546723DEST_PATH_IMAGE020
为截角八面体基本传感器网络模型的最大体积；
Figure 558542DEST_PATH_IMAGE025
为立方体基本传感器网络模型的最大边长，
Figure 788666DEST_PATH_IMAGE014
为正六棱柱基本传感器网络模型的最大边长，
Figure 317867DEST_PATH_IMAGE026
为菱形十二面体基本传感器网络模型的最大边长，
Figure 713951DEST_PATH_IMAGE021
为截角八面体基本传感器网络模型的最大边长。
如图3-图6所示，在本申请实施例中，对于立方体基本传感器网络模型，其最大边长
Figure 896671DEST_PATH_IMAGE027
为：
Figure 82933DEST_PATH_IMAGE028
对于正六棱柱基本传感器网络模型，其最大边长
Figure 9300DEST_PATH_IMAGE014
为：
Figure 964618DEST_PATH_IMAGE029
对于菱形十二面体基本传感器网络模型，其最大边长
Figure 583818DEST_PATH_IMAGE017
为：
Figure 991797DEST_PATH_IMAGE030
对于截角八面体基本传感器网络模型，其最大边长
Figure 456276DEST_PATH_IMAGE021
为：
Figure 390734DEST_PATH_IMAGE031
相应的，立方体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 649677DEST_PATH_IMAGE010
为：
Figure 309067DEST_PATH_IMAGE032
正六棱柱基本传感器网络模型的最大体积
Figure 577237DEST_PATH_IMAGE013
为：
Figure 366201DEST_PATH_IMAGE033
菱形十二面体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 671412DEST_PATH_IMAGE016
为：
Figure 178617DEST_PATH_IMAGE034
截角八面体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 250478DEST_PATH_IMAGE020
为：
Figure 769315DEST_PATH_IMAGE035
步骤S102、基于传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下传感器的不同随机移动部署模型的连通性；
在本申请实施例中，不同规则网格的随机移动部署模型的最大边长根据随机移动部署模型的连通性不同而不同。具体的，基于传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下传感器的不同随机部署移动模型的连通性包括：基于传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下传感器的不同随机移动部署模型的不同连通模式的连通性；其中，立方体基本传感器网络模型具有1-连通模式（
Figure 635640DEST_PATH_IMAGE036
）和6-连通模式（
Figure 630141DEST_PATH_IMAGE037
），正六棱柱基本传感器网络模型具有1-连通模式（
Figure 115480DEST_PATH_IMAGE038
）、2-连通模式（
Figure 613457DEST_PATH_IMAGE039
）和8-连通模式（
Figure 650683DEST_PATH_IMAGE040
）；菱形十二面体基本传感器网络模型具有（
Figure 506382DEST_PATH_IMAGE041
）和12-连通模式（
Figure 654466DEST_PATH_IMAGE042
）；截角八面体基本传感器具有1-连通模式（
Figure 272529DEST_PATH_IMAGE041
）、8-连通模式（
Figure 480657DEST_PATH_IMAGE040
）和12-连通模式（
Figure 59537DEST_PATH_IMAGE042
）。
在空间以规则网格划分后，每个网格内部署一个可随机移动的传感器，该传感器只与相邻网格内的传感器连通。规则立方体网格有六个直接相邻网格，由于对称性，分为1-连通模式（
Figure 276891DEST_PATH_IMAGE043
）和6-连通模式（
Figure 749461DEST_PATH_IMAGE037
）；正六棱柱网格直接相邻的网格有八个，顶部与底部六边形直接相连的网格对称，水平方向六个矩形面所连接的网格对称，因此正六棱柱网格结构的连通性分为1-连通模式（
Figure 3856DEST_PATH_IMAGE036
）、2-连通模式（
Figure 194666DEST_PATH_IMAGE039
）和8-连通模式（
Figure 684553DEST_PATH_IMAGE040
）；同理，菱形十二面体网格结构的连通性分为（
Figure 418154DEST_PATH_IMAGE041
）和12-连通模式（
Figure 702505DEST_PATH_IMAGE042
）；截角八面体网格结构的连通性分为1-连通模式（
Figure 380611DEST_PATH_IMAGE043
）、8-连通模式（
Figure 674189DEST_PATH_IMAGE040
）和12-连通模式（
Figure 760831DEST_PATH_IMAGE042
）
在立方体基本传感器网络模型中，不同连通模式网格边长与感知半径、通信半径的关系公式（3）所示，公式（3）如下：
Figure 481663DEST_PATH_IMAGE044
………………（3）
在正六棱柱基本传感器网络模型中，不同连通模式下网格边长与感知半径、通信半径的关系公式（4）所示，公式（4）如下：
Figure 381486DEST_PATH_IMAGE045
………………（4）
在菱形十二面体基本传感器网络模型中，不同连通模式网格边长与感知半径、通信半径的关系公式（5）所示，公式（5）如下：
Figure 88542DEST_PATH_IMAGE046
………………（5）
在截角八面体基本传感器中，不同连通模式下网格边长与感知半径、通信半径的关系公式（6）所示，公式（6）如下：
Figure 655789DEST_PATH_IMAGE047
………………（6）
对应的，立方体基本传感器网络模型的体积如公式（7）所示，公式（7）如下：
Figure 813101DEST_PATH_IMAGE048
…（7）
正六棱柱基本传感器网络模型的体积如公式（8）所示，公式（8）如下：
Figure 75586DEST_PATH_IMAGE049
……（8）
菱形十二面体基本传感器网络模型的体积如公式（9）所示，公式（9）如下：
Figure 710967DEST_PATH_IMAGE050
……（9）
截角八面体基本传感器的体积如公式（10）所示，公式（10）如下：
Figure 132721DEST_PATH_IMAGE051
……（10）
步骤S103、根据传感器的不同随机移动部署模型的连通性，从多个随机移动部署模型中确定符合预设条件的随机移动部署模型对传感器进行部署。
在本申请实施例中，具体的，将传感器的不同随机移动部署模型的感知半径
Figure 195355DEST_PATH_IMAGE002
与通信半径
Figure 945136DEST_PATH_IMAGE003
的比值与预设阈值进行比较，并根据传感器的不同随机移动部署模型的连通性，从多个随机移动部署模型中选择连通性大的随机移动部署模型对传感器进行部署。
在本申请实施例中，以截角八面体为例，当
Figure 384208DEST_PATH_IMAGE052
时，传感器的能够实现截角八面体的1-连通模式（
Figure 660468DEST_PATH_IMAGE038
）的部署结构；当
Figure 267905DEST_PATH_IMAGE053
，传感器的能够实现截角八面体的8-连通模式（
Figure 629616DEST_PATH_IMAGE040
）的部署结构；当
Figure DEST_PATH_IMAGE054
，传感器的能够实现截角八面体的14-连通模式（
Figure 872379DEST_PATH_IMAGE055
）的部署结构。
需要说明的是，当传感器的感知半径
Figure 878512DEST_PATH_IMAGE002
与通信半径
Figure 282948DEST_PATH_IMAGE003
的比值同时处于多个不同阈值区间时，即传感器的感知半径
Figure 131956DEST_PATH_IMAGE002
与通信半径
Figure 912830DEST_PATH_IMAGE003
的比值满足多种不同规则网格的不同随机移动部署模型的连通性时，从这多种不同规则网格的不同随机移动部署模型中选择连通性大的随机移动部署模型，作为传感器的三维空间的部署结构。
在一些可选实施例中，基于规则网格的三维传感器部署方法还包括：根据传感器的待部署区域的体积，和传感器的随机移动部署模型，确定规则网格的数量。具体的，根据待部署区域的体积和旋转的随机移动部署模型的最大体积的比值，确定规则网格的数量。
在本申请实施例中，首先，根据传感器的感知半径
Figure 39049DEST_PATH_IMAGE002
与通信半径
Figure 614387DEST_PATH_IMAGE003
，确定不同连通性下随机移动部署模型对应的规格网格的体积，具体计算如公式（7）至公式（10）所示；然后，根据传感器的待部署区域的体积和随机移动部署模型对应的规则网格的体积，确定规则网格的数量。即由待部署区域的体积与随机移动部署模型对应的规则网格的体积的最大值的比值，确定在待部署区域内可以部署的传感器的数量。
本申请实施例实现了传感器在三维空间的随机移动部署和多面体覆盖部署，部署完成的传感器具有高可靠性和连通性。
图7为根据本申请的一些实施例提供的一种基于规则网格的三维传感器部署系统的结构示意图；如图7所示，该基于规则网格的三维传感器部署系统包括：模型构建单元、连通性计算单元和模型选择单元。模型构建单元配置为构建基于规则网格结构的传感器的多个随机移动部署模型；其中，规则网格结构包括：立方体、正六棱柱、菱形十二面体和截角八面体中的至少一个；对应的，随机移动部署模型包括立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型中的至少一种；连通性计算单元配置为基于传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下传感器的不同随机移动部署模型的连通性；模型选择单元，配置为根据传感器的不同随机移动部署模型的连通性，从多个随机移动部署模型中确定符合预设条件的随机移动部署模型对传感器进行部署。
本申请实施例提供的基于规则网格的三维传感器部署系统能够实现上述任一实时例的基于规则网格的三维传感器部署方法的步骤、流程，并达到相同的技术效果，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于规则网格的三维传感器部署方法，其特征在于，包括：
步骤S101、构建基于规则网格结构的所述传感器的多个随机移动部署模型；其中，所述规则网格结构包括：立方体、正六棱柱、菱形十二面体和截角八面体中的至少一个；对应的，所述随机移动部署模型包括立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型中的至少一种；
步骤S102、基于所述传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性；
步骤S103、根据所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，从多个所述随机移动部署模型中确定符合预设条件的所述随机移动部署模型对所述传感器进行部署。
2.根据权利要求1所述的基于规则网格的三维传感器部署方法，其特征在于，在步骤S101中，所述构建基于规则网格结构的所述传感器的多个随机移动部署模型包括：
根据所述传感器的感知半径和通信半径，确定不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径；
根据不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径，确定对应的所述随机移动部署模型的最大体积。
3.根据权利要求2所述基于规则网格的三维传感器部署方法，其特征在于，在所述根据所述传感器的感知半径和通信半径，确定不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径中，按照公式：
Figure 490167DEST_PATH_IMAGE001
确定不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径；
其中，
Figure 69047DEST_PATH_IMAGE002
为所述传感器的感知半径，
Figure 20822DEST_PATH_IMAGE003
为所述传感器的通信半径，
Figure 758971DEST_PATH_IMAGE004
为对应的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径；
Figure 13366DEST_PATH_IMAGE005
为常数，对于所述立方体基本传感器网络模型，
Figure 469755DEST_PATH_IMAGE006
；对于所述正六棱柱基本传感器网络模型，
Figure 959642DEST_PATH_IMAGE007
；对于菱形十二面体基本传感器网络模型，
Figure 162085DEST_PATH_IMAGE007
；对于截角八面体基本传感器网络模型，
Figure 712015DEST_PATH_IMAGE008
。
4.根据权利要求2所述基于规则网格的三维传感器部署方法，其特征在于，所述根据不同的所述随机移动部署模型的规则网格结构的外接球半径，确定对应的所述随机移动部署模型的最大体积包括：
按照公式：
Figure 655700DEST_PATH_IMAGE009
确定所述立方体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 323179DEST_PATH_IMAGE010
；其中，
Figure 770341DEST_PATH_IMAGE011
表示所述立方体基本传感器网络模型的最大边长；
按照公式：
Figure 491173DEST_PATH_IMAGE012
确定所述正六棱柱基本传感器网络模型的最大体积
Figure 531941DEST_PATH_IMAGE013
；其中，
Figure 363631DEST_PATH_IMAGE014
表示所述正六棱柱基本传感器网络模型的最大边长；
按照公式：
Figure 196458DEST_PATH_IMAGE015
确定所述菱形十二面体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 697977DEST_PATH_IMAGE016
；其中，
Figure 350675DEST_PATH_IMAGE017
表示所述菱形十二面体基本传感器网络模型的最大边长；
按照公式：
Figure 986056DEST_PATH_IMAGE019
确定所述截角八面体基本传感器网络模型的最大体积
Figure 283176DEST_PATH_IMAGE020
；其中，
Figure 345810DEST_PATH_IMAGE021
表示所述截角八面体基本传感器网络模型的最大边长。
5.根据权利要求1所述的基于规则网格的三维传感器部署方法，其特征在于，在步骤S102中，所述基于所述传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，包括：
基于所述传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下所述传感器的不同所述随机移动部署模型的不同连通模式的连通性；
其中，所述立方体基本传感器网络模型具有1-连通模式和6-连通模式；所述正六棱柱基本传感器网络模型具有1-连通模式、2-连通模式和8-连通模式；所述菱形十二面体基本传感器网络模型具有1-连通模式和12-连通模式；所述截角八面体基本传感器网络模型具有1-连通模式、8-连通模式和12-连通模式。
6.根据权利要求1所述的基于规则网格的三维传感器部署方法，其特征在于，在步骤S103中，所述根据所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，从多个所述随机移动部署模型中确定符合预设条件的所述随机移动部署模型对所述传感器进行部署，包括：
将所述传感器的不同所述随机移动部署模型的感知半径
Figure 220225DEST_PATH_IMAGE022
与通信半径
Figure DEST_PATH_IMAGE023
的比值与预设阈值进行比较，并根据所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，从多个所述随机移动部署模型中选择连通性大的所述随机移动部署模型对所述传感器进行部署。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于规则网格的三维传感器部署方法，其特征在于，所述基于规则网格的三维传感器部署方法还包括：
根据所述传感器的待部署区域的体积，和所述传感器的所述随机移动部署模型，确定所述规则网格的数量。
8.根据权利要求7所述的基于规则网格的三维传感器部署方法，其特征在于，所述根据所述传感器的待部署区域的体积，和所述传感器的所述随机移动部署模型，确定所述规则网格的数量，包括：
根据所述传感器的感知半径
Figure 400294DEST_PATH_IMAGE022
与通信半径
Figure 676555DEST_PATH_IMAGE023
，确定不同连通性下所述随机移动部署模型对应的所述规则网格的体积；
根据所述传感器的待部署区域的体积和所述随机移动部署模型对应的规则网格的体积，确定所述规则网格的数量。
9.一种基于规则网格的三维传感器部署系统，其特征在于，包括：
模型构建单元，配置为构建基于规则网格结构的所述传感器的多个随机移动部署模型；其中，所述规则网格结构包括：立方体、正六棱柱、菱形十二面体和截角八面体中的至少一个；对应的，所述随机移动部署模型包括立方体基本传感器网络模型、正六棱柱基本传感器网络模型、菱形十二面体基本传感器网络模型和截角八面体基本传感器网络模型中的至少一种；
连通性计算单元，配置为基于所述传感器的多个随机移动部署模型，确定不同感知半径和通信半径下所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性；
模型选择单元，配置为根据所述传感器的不同所述随机移动部署模型的连通性，从多个所述随机移动部署模型中确定符合预设条件的所述随机移动部署模型对所述传感器进行部署。
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