MATLAB六边形网格全覆盖算法实现

资 源 简 介

该项目基于MATLAB实现了一种高效网络全覆盖算法，通过六边形网格自动分割区域，确保目标点完全覆盖并优化覆盖路径。适用于传感器网络部署与无人机路径规划，支持自定义参数与可视化分析。

详 情 说 明

基于六边形网格分割的网络全覆盖算法实现

项目介绍

本项目实现了一种高效的网络全覆盖算法，能够将指定的网络区域按照六边形网格进行自动化分割，确保区域内所有目标点都能被至少一个网格覆盖。该算法特别优化了覆盖路径规划，可广泛应用于传感器网络部署、无人机巡航覆盖、区域监测等场景。支持用户自定义网格密度与区域形状输入，并提供直观的可视化分析结果。

功能特性

• 智能化区域分割：基于六边形网格对任意多边形区域进行精确分割
• 全覆盖保证：确保目标区域内所有位置都被至少一个六边形网格有效覆盖
• 路径优化：采用贪心算法规划最优覆盖路径，减少重复覆盖和路径交叉
• 灵活参数配置：支持自定义网格大小、密度及各种约束条件
• 可视化输出：生成直观的网格覆盖图和路径规划示意图
• 覆盖质量分析：提供详细的覆盖率统计和性能报告

使用方法

输入参数

• 区域边界：N×2矩阵，定义目标多边形的顶点坐标（经纬度或平面坐标）
• 网格参数：六边形网格边长或密度控制参数
• 可选约束：避障区域坐标、覆盖优先级权重矩阵等

输出结果

• 网格中心点：M×2矩阵，所有六边形网格的中心坐标集合
• 覆盖路径：节点索引顺序数组，表示最优遍历路径
• 可视化图形：显示六边形网格划分和覆盖路径的图形界面
• 统计报告：覆盖百分比、重叠区域分析等文本信息

基本调用流程

% 定义输入参数 boundary = [x1,y1; x2,y2; ...]; % 区域边界坐标 grid_size = 10; % 网格边长

% 执行全覆盖算法 [centers, path, coverage] = main(boundary, grid_size);

% 查看可视化结果和统计报告

系统要求

• MATLAB R2018b 或更高版本
• 需要安装图像处理工具箱（Image Processing Toolbox）
• 推荐内存：4GB 及以上
• 支持Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件整合了六边形网格生成、区域划分处理、覆盖路径规划、可视化输出和性能评估等核心功能模块。具体实现了从区域边界输入到完整覆盖方案生成的全流程处理，包括网格密度自适应调整、全覆盖有效性验证、最优路径计算以及图形化结果展示等关键算法步骤。