无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)由大量传感器节点组成,传感器节点(Sensor Node,SN)随机分布,造成部分区域不被传感器节点覆盖,网络不连通;部分区域又因传感器节点的高密度聚集造成传感器节点大量冗余,造成能量与资源的浪费,因此网络的覆盖连通性在WSN中起着尤为重要的作用。本文针对WSN的覆盖连通性问题进行研究,本文的创新内容如下:1)基于连续渗流理论构建了定向感知角度和为2?的异构网络连通覆盖模型来研究定向传输异构网络的连通性问题。该模型通过对异构覆盖模型排除区域的计算,研究了定向感知角度对异构定向传感网络连通性的影响。仿真实验表明,在定向传输的异构定向传感网络中,定向感知角度的增大可减小部署节点数维持全网连通。2)在感知方向随机,感知角度之和为?的情况下建立基于渗流理论不定向的异构模型。通过节点间协同作用得到覆盖圆模型,计算得到覆盖圆直径(7)rl?,(8)。在此基础上研究了发生k-覆盖时的网络连通性。仿真实验表明当k(28)2时,异构不定向模型可发生临界渗流,且临界渗流密度随节点感知角度的增大而增大,得到全网覆盖连通时的最小节点数目。3)在蜂窝网与睡眠调度的基础上建立了蜂窝旋转定向的方向睡眠调度模型。通过对传感器节点感知方向的选择得到传输最近且覆盖面积最大的方向,在此基础上,使用方向睡眠调度在保证全覆盖全连通的情况下使部分节点睡眠,延长网络的使用寿命。在此模型下,与传统的粒子群算法进行比较,得到新模型下的传输路径所用的节点数和能耗,在新模型下所用的传感器节点的个数与能耗都比粒子群算法下的能耗与传感器节点数少。三种模型均在保证目标区域的覆盖连通的情况下,减少了节点的部署数目,在一定程度上降低了节点渗流密度,减少了总网络的节点能量消耗。