网络系统可生存性是指网络系统在遭到破坏的情况下,仍然能够及时地完成关键任务的能力。无人值守无线传感器网络(Unattended Wireless Sensor Networks,UWSNs)通常部署在环境恶劣或者敌方区域,故其极易发生故障、遭受恶意攻击或意外事故。因此,目前针对无人值守无线传感器网络系统可生存性的研究逐渐成为研究热点。数据的正常传输是无人值守无线传感器网络系统的关键任务。传感器节点的失效会影响数据通信的安全可靠性。本文以基于无人值守无线传感器网络的战场态势感知网络可生存性需求为背景,从失效节点检测和可重构路由两方面的可生存性增强技术来提高资源受限的无人值守无线传感器网络系统的可生存性,并针对无人值守无线传感器网络系统设计了可生存性评估方案。本文主要研究内容及创新点归纳如下:(1)无人值守无线传感器网络系统失效节点检测方案针对无人值守无线传感器网络系统资源受限与高检测率必将带来高能耗这一对矛盾,提出资源受限无人值守无线传感器网络系统失效节点检测率动态规划方法,结合连续时间马尔可夫链与经典传染病模型建立了受内部攻击的无人值守无线传感器网络系统失效节点检测模型,并利用动态规划方程(贝尔曼方程)来实现对检测率的最优化。该方法能够为检测技术的应用提供指导,实现在检测效果提升的同时合理利用网络资源,从而实现网络系统可生存性的提升。同时为路由重构提出预警,为可靠路由构建提供依据。(2)无人值守无线传感器网络系统可重构路由构建方法针对失效传感器节点(攻击及故障造成的失效)对资源受限无人值守无线传感器网络系统中数据通信可靠性的影响,提出一个基于信息感知的全局最优可重构路由构建方法。通过在每轮数据传输前感知更新节点信息(节点状态和信任度)来综合评估整条路径的安全性、能耗和负载平衡,实现全局最优路由的重构。该方法能够有效避开失效节点,为数据传输提供可靠路由,有效提升网络系统的可生存性,即网络系统在遭受攻击、发生故障及意外事故时,仍然能完成关键任务。(3)无人值守无线传感器网络系统可生存性评估方法针对无人值守无线传感器网络系统可生存性评估问题,设计了无人值守无线传感器网络系统可生存性评估方法。利用建立的受攻击无人值守无线传感器网络中节点生存模型得到传感器节点的可靠度、可用度及可生存度,结合可靠性理论及网络的实际特点推出整个网络系统的可靠度、可用度及可生存度。特别地,在网络系统可靠度计算中将节点失效分为两种情况考虑:节点失效相互独立及节点失效相互关联,并引入β因子模型对共因失效建模。该方法实现了对多个评估指标的量化,为可生存性增强技术的评估提供了依据。