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无线传感器网络是由大量传感器节点经由无线通信方式而自组织形成的通信网络系统，网络的高效连通和对监测区域的有效覆盖，是其能够正常工作的重要前提。然而，传感器节点在工作过程中的随机失效会导致网络覆盖和连通质量的下降，出现诸如覆盖空洞、局部分割等现象，甚至会引起网络性能的大幅下降而导致无法正常工作。针对无线传感器网络中出现的节点失效问题，本文进行了相关修复策略的研究。主要的创新性工作如下: (1)研究了节点失效导致的覆盖空洞问题，提出了一种基于节点部署的动态完全修复算法。该算法通过Voronoi图原理判断网络中的边界节点，利用几何方法计算出修复节点的最佳部署位置。在完成覆盖空洞修复的同时，能够提高修复节点的利用率，最小化所需修复节点的数目。 (2)针对节点失效导致的网络多连通分支断裂问题，提出了一种基于网络链路长度约束的连通修复方法。该方法通过选取各连通分支的表征节点完成双层网络的构建，并利用部署中继节点的方法完成各表征节点与汇聚节点之间的连通链路构建。在完成全局连通修复的同时，能够满足网络对链路长度的约束，减小所需中继节点的数目。 (3)为解决无线传感执行网络中单一执行节点的失效问题，提出了一种基于执行节点网络局部拓扑重构的修复方法。该方法通过分析单一执行节点失效对执行节点局域网的影响，将需要修复的失效节点分为两类，并依据网络中各执行节点的链路长度影响指数选择最优节点进行拓扑重构。在完成失效节点修复的同时，能够最小化所需移动修复节点的数目及其移动的总距离。 (4)针对单一节点失效导致的网络负载重新分配问题，提出了一种基于时间容忍条件的拓扑重构修复方法。该方法通过分析级联失效问题，建立了节点失效的时间容忍条件，并利用拓扑的局部重构对无法满足容忍条件的失效节点进行修复，从而减小负载的重新分配对于节点生命周期的负面影响。 (5)为解决无线传感器网络中多节点失效的问题，提出了一种基于栅格结构的分布式拓扑重构修复方法。该方法通过对网络拓扑进行栅格划分，将节点失效的全局修复问题转换为栅格内和栅格间的局部修复问题，并对栅格内和栅格间修复策略分别设计了优化机制。在完成多个失效传感器节点修复的同时，避免了对不同失效节点的性质分析，能够在一定程度上减小修复所需的通信和计算开销。