水下傳感器網(wǎng)絡(luò)是指將能耗很低、具有較短通信距離的水下傳感器節(jié)點(diǎn)部署到指定海域中，利用節(jié)點(diǎn)的自組織能力自動(dòng)建立網(wǎng)絡(luò)。水下傳感器網(wǎng)絡(luò)由固定在海底或懸浮在水中的傳感器節(jié)點(diǎn)組成。節(jié)點(diǎn)搭載的傳感器負(fù)責(zé)采集溫度、深度、海洋生物、突發(fā)事件信息等參數(shù)，這些數(shù)據(jù)通過聲學(xué)通信方式傳遞給漂浮在水面的基站或船舶。水面設(shè)施采用無線電方式傳給衛(wèi)星或互聯(lián)網(wǎng)，最終到達(dá)用戶手中。水下傳感器網(wǎng)絡(luò)在海洋環(huán)境研究、海底資源勘探、國(guó)土防衛(wèi)等方面被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外在水下傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的研究工作主要圍繞水下通信技術(shù)、媒介接入技術(shù)、路由、同步、定位等方面展開，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞矫娴难芯枯^少。

　　現(xiàn)有水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫迯?fù)算法大多只是完成網(wǎng)絡(luò)連通性修復(fù)，未考慮節(jié)點(diǎn)能耗過快造成網(wǎng)絡(luò)壽命縮短的問題。為此，提出一種基于冗余節(jié)點(diǎn)選擇模型的拓?fù)湫迯?fù)算法。該算法在網(wǎng)絡(luò)部署完成后利用分布式的方法選擇關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，使用冗余節(jié)點(diǎn)選擇模型選擇冗余節(jié)點(diǎn)，通過移動(dòng)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)失效節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，同時(shí)對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)采取睡眠喚醒策略以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與區(qū)域移動(dòng)修復(fù)算法相比，該算法在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)總距離、網(wǎng)絡(luò)壽命、失效節(jié)點(diǎn)首次出現(xiàn)時(shí)間、投遞率等方面性能均有所提高。