无线传感器网络是21世纪信息获取最重要、最基本的技术之一,具有重大的实际应用背景和战略研究价值。然而由于传感器节点体积较小,携带的能量有限,并且传感器网络中普遍存在能耗不均衡现象,因此能量问题成为当前传感器网络实际部署和应用所要克服的最重要的难题之一。无线可充电传感器网络解决方案能够缓解乃至消除无线传感器网络的能量瓶颈。已有研究工作利用单个或多个高能量储备的移动充电节点(MC, Mobile Charger)为各传感器节点实施近距离无线充电来保证传感器节点的存活,而MC可以在一个服务站节点(S, service Station)更新自身能量。这种方案具有高可控性、高可预测性及高效率,并且从理论上能够彻底解决无线传感器网络的能量问题,因此受到广泛关注和深入研究。其中,充电规划是最核心和最基本的研究问题之一,优化的充电规划能够利用最少的资源获得最高的网络效用。充电规划的相关算法和思路还可以用于设计服务分发、物流运输等受限资源的调度问题,具有广泛的应用基础。本论文从无线可充电传感器网络中充电规划可调度性判定问题入手,研究基于单MC和多MC的充电规划设计,在保证可靠充电服务的条件下,最小化充电系统的总代价。本论文的主要工作和贡献包括：(1)提出充电规划可调度性的概念,并提出判定充电规划可调度的充分条件和必要条件。充电规划的可调度性是指给定充电系统的硬件配置,是否能够让.MC根据某个充电方案进行充电,使得传感器网络达到目标生命期。在设计MC的充电方案之前,根据本论文提出的充分条件和必要条件,收集传感器网络相关参数后可以直接对充电规划的可调度性进行高效的判定。对于任意充电规划,如果它满足充分条件,则可调度,同时可构造出一个可行的充电方案；如果它不满足必要条件,则不可调度,任何充电方案都不能使传感器网络达到目标生命期。(2)针对采用单个MC的一般性传感器网络,提出可行充电方案的一般性描述方程以及周期性贪心充电方案(PGC, Periodic Greedy Charging scheme) 。任何充电方案可行当且仅当它满足该描述方程；针对不同应用目标,可以将描述方程转化成充电方案的优化方程形式进行求解。PGC方案对描述方程进行约束,大大简化它的形式,从而能够以线性时间复杂度构造出可行的充电方案。(3)针对采用单个MC的能耗不均衡的传感器网络,提出按需贪心充电方案(CoD, Charge on Demand scheme)和一种S部署方案。CoD方案充分考虑传感器网络能耗不均衡的特点,每一轮只为剩余工作时间小于临界阈值的传感器节点进行充电,在理论上保证所有传感器节点不死亡的条件下,能够显著降低MC的总移动距离,从而提高其充电效率。实验数据表明,与采用周期性充电方案的相关工作比较,CoD方案能够降低MC约50%的总移动距离。在采用按需充电方案时,由于每个传感器节点的充电频率相差很大,因此提出一种将S部署在传感器网络能耗热点区域的方案。实验数据表明,综合使用CoD方案和S部署方案能够进一步降低MC约20%的总移动距离。当传感器网络能耗较为均衡时,CoD方案退化成PGC方案。(4)针对采用多个MC的大规模传感器网络,提出基于回路的贪心充电方案(TGC, Tour-based Greedy Charging scheme)。本论文指出充电规划中所需最少数量的.MC问题与距离受限的多回路运输问题之间存在本质差别,并将前者分解为两个紧耦合的NP完全子问题。首先基于回路可调度的充分条件将传感器网络划分成若干可调度的回路,然后根据启发式规则将这些回路分配给最少数量的MC,同时以极低的复杂度构造每个MC为各个回路的充电方案。实验数据表明,TGC方案使用的MC数量仅为相关工作的20%-40%,而并且不超过理论下界的1.1倍。当整个传感器网络能够被单个MC在一轮中充电时,TGC方案退化成PGC方案。(5)提出无线可充电传感器网络中充电规划的一般性设计思路,并举例进行验证。基于无线可充电传感器网络相关工作,归纳出设计充电规划软硬件两个层面的六个重要维度。分析对比每个维度中不同类型方案的优缺点,并指出每种方案的适用场景,为设计不同需求和不同应用场景的无线可充电传感器网络提供方案建议和理论依据。