对有向无线传感器网络在三维空间的部署问题进行研究具有现实意义。目前大多数关于无线传感器网络部署优化问题的研究大多关注于其覆盖率和生命期,而随着其应用日益广泛,连通性和可靠性也变得越来越重要。差分进化算法可以用于解决无线传感器网络部署问题,而随着优化问题的日益复杂,需要改进和设计新的算法才能得到较好的结果。本文将对差分进化算法进行改进,并将其应用于求解三维有向无线传感器网络部署优化问题。此外,为了减少运行时间,探索改进的算法的并行化实现。本文的主要工作包括:(1)结合协同进化框架,使用交叉因子排序和二次多项式变异的进化策略,提出一种改进的差分进化算法。将其应用于无线传感器网络优化问题,实验证明,改进的算法可以取得较好的优化结果。(2)对三维有向无线传感器网络部署优化问题进行研究。首先,提出一种改进的三维有向传感器的感知模型,综合考虑距离约束、水平方向和垂直方向的旋转角度约束;其次,在考虑覆盖率和生命期的同时,综合考虑了网络的可靠性、感知节点的连通性和簇头节点的连通性等因素,并使用改进之后的差分进化算法进行优化,取得较好的结果。(3)为提高运行效率,减少运行时间,探索优化问题的并行化实现。