基于模糊信息處理的傳感網(wǎng)系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤方法.pdf

1、作為推動(dòng)信息領(lǐng)域進(jìn)入嶄新階段的新型技術(shù)，傳感器組網(wǎng)的相關(guān)理論和應(yīng)用技術(shù)已成為一個(gè)非常熱門的研究方向。多目標(biāo)跟蹤是傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。在傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)中，多目標(biāo)跟蹤是依據(jù)信息融合理論，利用來自多個(gè)節(jié)點(diǎn)具有不同的層次、分辨率、精度、維度、粒度以及不確定性數(shù)據(jù)，獲得目標(biāo)更完整的決策和更精確的估計(jì)。同時(shí)，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是多目標(biāo)跟蹤的一個(gè)研究難點(diǎn)。在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.61271107、No.61301074)的支持下，論文從分布式

2、傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)的整體框架出發(fā)，利用模糊信息處理技術(shù)研究多目標(biāo)跟蹤過程的不確定性問題，提出一系列適合工程應(yīng)用的方法。這些方法涉及系統(tǒng)中不同層次的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)過程，主要包括：1)傳感器節(jié)點(diǎn)層中的航跡起始和觀測-傳感器航跡關(guān)聯(lián)；2)局部節(jié)點(diǎn)層中的傳感器航跡-局部航跡關(guān)聯(lián)；3)全局節(jié)點(diǎn)層中的局部航跡-系統(tǒng)航跡關(guān)聯(lián)等諸多方面。全文共分為七章，各章的主要內(nèi)容分別如下：
　　第一章為緒論。首先介紹本文研究的背景、意義以及傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)，然

3、后概述信息融合和多目標(biāo)跟蹤的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并介紹模糊信息處理的相關(guān)技術(shù)及它們?cè)谛畔⑷诤现械囊饬x及作用，最后給出本文的主要成果和內(nèi)容安排。
　　第二章介紹傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)中多目標(biāo)跟蹤的基本技術(shù)，并對(duì)其不確定性進(jìn)行分析。介紹組網(wǎng)系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)處理技術(shù)：包括時(shí)間對(duì)正、坐標(biāo)變換、目標(biāo)定位；同時(shí)對(duì)傳感器組網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的特性和不確定性進(jìn)行詳細(xì)分析。
　　第三章針對(duì)二坐標(biāo)雷達(dá)和紅外傳感器搭建的異類傳感器跟蹤平臺(tái)，提出一種基于模糊H

4、ough變換的異類傳感器航跡起始方法。提出方法根據(jù)目標(biāo)的拓?fù)湫蛄行畔?duì)異類觀測進(jìn)行分類與合成，采用加權(quán)平均法構(gòu)建合成觀測集；然后采用模糊Hough變換從雜波中檢測目標(biāo)航跡，并根據(jù)航跡確認(rèn)準(zhǔn)則進(jìn)行漏檢效驗(yàn)；最后結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)，將提出方法與基于Hough變換的航跡起始方法進(jìn)行比較。
　　第四章首先針對(duì)跟蹤過程中觀測噪聲方差未知的情況，提出一種模糊遞推最小二乘濾波方法，用于解決單機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問題。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步針對(duì)雜波環(huán)境下單機(jī)動(dòng)目標(biāo)

5、跟蹤和多機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤，分別提出一種基于概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的模糊遞推最小二乘濾波方法和基于廣義聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的模糊遞推最小二乘濾波方法。
　　第五章根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)到局部節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸方式，提出一種基于模糊聚類的子航跡-局部航跡關(guān)聯(lián)方法。提出方法利用Hough變換將同一時(shí)間段內(nèi)的子航跡映射為參數(shù)空間中一組點(diǎn)集，采用最大熵模糊聚類實(shí)現(xiàn)子航跡-局部航跡關(guān)聯(lián)，并通過仿真數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)和實(shí)測數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)分別對(duì)提出方法的有效性和可行性進(jìn)行驗(yàn)證。
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