无线传感器网络是实现自然灾害的感知监测、灾前防范以及灾后救援等工作的重要技术手段。灾害区域地理环境恶劣导致传感器节点的重新部署实施困难,无人飞艇作为新型观测技术,能够有效解决恶劣环境下的节点部署问题。因此,本课题研究的主要目的是以无人飞艇作为异构节点来完成灾害区域覆盖空洞修复任务。首先,阐述了覆盖空洞修复的相关基本理论。论文分别介绍了无线传感器网络体系结构、覆盖问题、节点部署问题相关理论,这些理论都是对覆盖空洞修复问题研究有着重要支持作用,是解决该类问题的必备知识。其次,构建了基于多飞艇覆盖空洞修复模型。为了实现空洞修复的目的,设计了飞艇对地通信模型和网络部署模型。对地通信模型引入了定向天线通信工具,降低能够有效通信中的功率损耗。网络部署模型以节点密度范围需求为依据,确定了完全性覆覆盖的修复目标。部署完成后飞艇节点能够与地面节点进行通信,完整灾害区域内监测任务,达到网络覆盖空洞修复目的。再次,设计了多飞艇部署节点部署算法。为了提高部署后的网络监测能力和感知信息的精确度,提出了多重三角剖分的无人飞艇节点异构部署算法。该算法把目标监测区域进行几何剖分后进行部署选址,能够在满足完全性覆盖前提下使飞艇分布更加均匀化,有效地提高飞艇节点利用率。最后,通过实验数据对比分析,验证了本算法的可行性和有效性。本课题研究属于WSN技术和无人飞艇技术的交叉领域,是当下研究的热点问题,其最终研究成果对两种技术的理论支持和实际应用方面都起到了积极的推动作用。