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水下傳感器網絡是指將能耗很低、具有較短通信距離的水下傳感器節點部署到指定海域中，利用節點的自組織能力自動建立網絡。水下傳感器網絡由固定在海底或懸浮在水中的傳感器節點組成。節點搭載的傳感器負責采集溫度、深度、海洋生物、突發事件信息等參數，這些數據通過聲學通信方式傳遞給漂浮在水面的基站或船舶。水面設施采用無線電方式傳給衛星或互聯網，最終到達用戶手中。水下傳感器網絡在海洋環境研究、海底資源勘探、國土防衛等方面被廣泛應用。當前，國內外在水下傳感器網絡領域的研究工作主要圍繞水下通信技術、媒介接入技術、路由、同步、定位等方面展開，在網絡拓撲方面的研究較少。
現有水下傳感器網絡的拓撲修復算法大多只是完成網絡連通性修復，未考慮節點能耗過快造成網絡壽命縮短的問題。為此，提出一種基于冗余節點選擇模型的拓撲修復算法。該算法在網絡部署完成后利用分布式的方法選擇關鍵節點并對其進行監控。當節點失效時，使用冗余節點選擇模型選擇冗余節點，通過移動冗余節點對失效節點進行修復，同時對冗余節點采取睡眠喚醒策略以延長網絡壽命。實驗結果表明，與區域移動修復算法相比，該算法在節點移動總距離、網絡壽命、失效節點首次出現時間、投遞率等方面性能均有所提高。
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