无线传感器网络一经提出,便成为了军事、工业、环境、医疗等领域炙手可热的技术之一。其优势明显、应用广泛且大多部署于较恶劣的环境。其中,海面无线传感器网络极易因风、海浪、洋流的影响而造成网络失连。为了有效解决这个问题,本文分别从无障碍物和有障碍物两种不同的海面环境对连通修复展开研究,具体研究内容如下:首先,介绍了无线传感器网络的体系结构、特征、应用领域和关键技术;并将其连通修复分为可连通范围内修复和非连通范围内修复两大类,分别从故障类型、修复方法两个方面展开详细调研。通过实验仿真比较了几种常见连通修复算法的平均移动距离,以此为本文确定最优对比项。然后,针对海面无障碍物时节点团因风、海浪、洋流的影响被动漂移而导致的网络失连问题,提出了一种海面无线传感器网络连通修复算法。该算法综合考虑了移动节点的部署距离和移动距离,以此在最小能耗下达到连通修复的目的。该算法首先利用拉格朗日追踪方法追踪漂移节点的位置。其次,根据漂移节点的位置信息,确定连通修复路径的长度,为链路建立做准备。然后,基于连通修复过程的能量消耗,推导计算出连通修复路径上最优部署距离的闭式解,以此得到最优的移动节点数,并指派对应的移动节点移动至待部署位置。最终实现移动节点的最优部署和连通修复。仿真结果证明了闭式解的有效性,也表明了该算法可以有效延长网络的生命周期。最后,在基于上述研究的基础上,针对海面有障碍物时无线传感器网络的连通修复问题,提出了一种避障型无线传感器网络连通修复算法。该算法以最小化能耗为目的,将问题转化为最小能量求解模型,能够在最小能耗下达到连通修复的目的。该算法首先根据节点的可视通信条件和障碍物的分布特点确定了最优部署路径;然后以部署位置为圆心,最优部署距离为半径依次确定最佳部署位置;最后基于最佳部署位置,以移动距离为指标选出最优移动节点序列,从而指派对应的移动节点移动至待部署位置完成连通修复。此时,可以保证连通修复过程中的总能耗最小。仿真实验表明,该算法可以有效减少移动节点的能耗,并使无线传感器网络的生命周期最大化。