随着传感技术、无线通信及电子制造技术发展而出现的无线传感器网络,分布在周围环境中与环境交互,感知物理世界,以其低成本、高扩展性、灵活性、易部署得到日益广泛地应用。传感器网络的覆盖控制技术通过对网络中节点链路、工作状态、受限资源的调度实现了网络对部署区域的有效覆盖。然而,随着目前无线传感器网络应用的传输环境越来越复杂、节点越来越多、感知数据量越来越大、应用场景及需求越来越多样化,网络覆盖过程中出现的节点之间的连通性、信道衰减及干扰、资源调度中出现的网络的部分连通性及分配算法资源利用率低等问题令网络的覆盖控制变得更加复杂,因此,研究当前应用环境下传感网络的覆盖控制问题是本文的重点。本文以无线传感网络的覆盖控制关键技术为研究对象,通过对传感器网络网络层能量有效覆盖控制、跨层自适应覆盖控制及覆盖增强算法的构建,为推动传感网络的大规模部署、应用,提供理论探索及算法的验证。本文的主要工作和创新点如下:针对网络层减少覆盖空洞的路由构建过程中频繁的簇头轮换带来的广播能耗对生存时间的缩短问题,提出了一种基于簇头分级的能量有效网络层覆盖控制算法。基于节点的能量分级设置主要及次要簇头,为主要簇头设定轮换阈值,并为簇间通信选取最优路径。仿真验证表明,该算法降低了网络层广播能耗,延长了网络的生存时间。针对传感网络基于资源配置的随机睡眠调度控制算法中节点工作状态选取的随机性引起的部分连通及底层资源配置不能及时响应上层业务变化带来的资源利用率低对网络覆盖性能的影响,分别提出基于混合睡眠调度的覆盖控制算法和基于供需模型的覆盖控制算法。首先将节点的分布特征及信道特性引入到睡眠调度策略的设计中,基于hard-core点过程对网络中的工作节点进行自适应激活,之后设计基于激活节点的事件覆盖测度算法,仿真验证表明,在复杂传输环境下,该算法提升了网络对事件的覆盖性能;其次将受限资源等效为资源块,全面考虑分级业务的类型、对资源块的占用频率,设计基于经济学市场经济供需模型的覆盖控制算法,仿真验证表明,当网络中业务需求发生变化时,该算法可以自适应的匹配资源完成对分级业务的覆盖,并带来更高的资源使用收益。针对传感网络中由信道衰减带来的节点感知域的不规则性对区域k覆盖性能的影响,基于信道特征、平面运动测度理论,提出了基于节点不规则感知域的k覆盖测度算法。首先利用节点的空间分布特性、信道特征设计了节点基于信道特征的感知模型,其次基于对节点干扰特性建模,分析了基于节点保护域干扰模型的覆盖测度,之后将k覆盖测度的求取等效为集合相交问题,基于积分几何平面运动密度、运动测度理论,提出了具有不规则感知域节点的k覆盖测度算法。最后通过数值分析全面分析了节点的分布环境对于k覆盖性能的影响,该算法中对节点不规则感知域的运动测度的引入提高了对真实部署网络覆盖测度的计算精度。