基于二维虚拟力的陆军地面通信网部署

段宇江，祁志民，程 宾，徐海亚，段笑笑

（北方自动控制技术研究所，太原 030006）

0 引言

现代战争常发生在一些复杂未知的区域，这些区域或者环境非常恶劣，人无法自由行动；或者面对陌生的环境，人无法正确辨识周围。一旦遇到这些情况，我军在新区域的通讯网络很难及时迅速地展开部署，可能因此失去了战略先机。故提出搭载有无线基站通信节点的无人车作为地面移动的通信中转站，是在陆军作战领域的一种创新。

无人节点车是一个分布于二维空间、且由具有较强机动能力的地面移动通讯基站［1］。可在指定地区的空域，完成对无人节点车的抛撒，抛撒位置受到高空复杂天气条件的影响，时常出现部分无人节点车“逃逸”目标区域和过于聚集的现象，此时通信效能受到严重影响。为了有效防止“逃逸”与过于聚集问题，本文致力于研究二维移动地面通信网的部署问题，即目标均匀覆盖问题，即通过制定一种约束策略，让二维移动节点能够自组织地形成对目标区域的均匀覆盖，保证目标区域的每一个点都处于通信网络范围之内。

面对这种问题的出现，提出一种基于二维虚拟力的自组织覆盖算法［2］。除去传统虚拟力（Traditional Virtual Force，TVF）（通常指代斥力和引力）之外，引入了中心引力（Central Gravitation，CG）和边界约束力（Border Constraint Force，BCF）两种约束力作用于无人节点车的每一个节点，在防止节点“逃逸”的同时，使相对聚集的节点分散开。引入节点间距离的阈值、边界节点与边界距离的阈值实现对感兴趣区域的均匀化覆盖。……