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随着嵌入式硬件和软件技术的快速发展,一种融合了数据感知、计算和通信功能的新兴网络技术无线传感器网络以其在多个领域的独特优势逐渐成为研究的热点。对军事环境的监控是无线传感器网络的主要用途之一,我们试验小组设计了精确打击效能评估系统采用无线传感器网络对炮弹的弹着点进行定位。但是由于传感器节点往往装备低电量电池和低能耗芯片,当能量耗尽后节点将无法正常工作。另外,精确打击系统所应用的环境恶劣,雨雪、爆炸等事故频发,传感器节点很可能被破坏从而导致无法正常工作。所以如何设计出具有较强健壮性的路由协议从而使得在部分节点无法工作时整个网络仍可以运转正常就成为整个系统所要解决的问题之一。
本文分析了精确打击效能评估系统中对无线传感器网络路由协议的设计要求。通过对现有无线传感器网络路由协议的健壮性研究,在泛洪协议的基础上结合精确打击系统的实际要求,提出了一种动态的多路径路由算法(Dynamic Multi-path Robust Routing Protocol)。该算法基于以网关节点(SINK)为根节点的树型拓扑结构,采用多路径路由、预先设定路由路径数目,路由过程中每个节点通过本地检测到的周围节点的节点工作状况动态地选择报文转发对象,每个数据报文按一条随机独立的路径发往网关节点(SINK)。该算法不需要周期性的泛洪,每个节点只需记录它邻居与父节点的信息。在NS-2平台上的仿真结果表明在网络中出现错误导致部分节点无法正常工作时。该算法可以基本维持整个网络中正常的数据转发,另外,与泛洪协议相比该算法有效的减少了整个网络的能耗和报文转发的延迟时间。证明了该算法是一种在精确打击效能评估系统中可行的路由算法。