节点部署技术是无线传感器网络研究中的热点之一。优化的节点部署策略,可以较大程度地增强网络中节点的容错能力和负载均衡,亦可较好地提升网络的性能、延长网络的生命周期,降低网络的部署代价。网络的节点部署问题是无线传感器网络研究中的一个难题,尤其在复杂的部署环境中显得尤为突出。本文应用流体动力学模型对无线传感器网络节点部署技术进行了研究。首先采用基于位置信息的理想流体模型对节点部署进行了研究,为弥补理想流体模型连通性不好的问题,又采用了非守恒粘性流体模型对三维网络的节点部署进行了研究。相比于理想流体模型,部署效果得到了提高。然而,无论是理想流体模型还是粘性流体模型,其本质上都是一种集中式部署策略,这对于网络负载均衡及延长网络生存期是不利的。本文最后提出了基于改进人工鱼群的流体模型分布式节点部署算法,较好地分散了节点功耗,延长了无线传感器网络的生命周期。仿真实验结果证明,该部署策略可以取得较高的覆盖度,较好地完成目标区域的部署工作。本文的主要研究内容以及创新点如下:(1)针对二维移动无线传感器网络,提出了基于位置信息的理想流体模型节点部署算法,把无线传感器网络抽象为理想流体,那么,部署过程中节点的移动则遵循流体微团的物理规则。采用覆盖度及覆盖均匀度两个性能指标,对该部署算法的性能进行了相应评价,并对整个部署过程做了仿真实验。实验结果表明,基于位置信息的理想流体模型节点部署算法,相比于经典虚拟力部署算法,网络部署性能取得了较好效果;(2)针对基于位置信息的理想流体模型在部署过程中网络的连通性的欠缺问题,进一步使用非守恒粘性流体模型对网络部署进行研究,并考虑了实际部署过程中环境的复杂性,特别是地形、地貌的影响(粘滞阻力),提出了基于非守恒粘性流体模型的三维空间节点部署算法,并进行了仿真研究,相比于基于位置信息的理想流体模型节点部署算法,部署效果得到了进一步提高;(3)针对三维水下无线传感器网络,结合鱼群算法,提出了基于改进人工鱼群的流体模型节点自部署算法。该算法适应于水下传感器网络的应用环境,在算法中水下传感器节点被视为人工鱼和粘性流体,事件则被视为人工鱼的食物。网络节点的部署过程,从而就可被视为流体自主移动以完成自部署和人工鱼寻觅食物的过程。针对动态事件设计了具体算法,并进行了仿真研究。该算法是一种分布式部署算法,既分散了节点功耗,又较好地延长了网络生命周期;(4)在苛刻、未知的部署环境中,本文从高精度卫星地图上提取部署区域的地形地貌及高度信息,然后使用部署算法在卫星地图上进行虚拟部署。利用卫星地图进行节点虚拟部署,该方法能够以接近真实环境来评估部署算法的性能。此外,在实际部署之前进行节点虚拟预部署,可以根据虚拟部署结果预先规划部署策略,预估部署代价,为在真实环境中的部署工作提供数据参考,同时也降低了部署代价。本文理论研究与仿真结果较好吻合,从而证实了理论计算与分析的正确性和可靠性,也验证了文中提出的基于流体动力学模型的节点部署方法的优越性和正确性。为节点部署技术的研究及应用,做了有益的探索。