無線傳感器網絡基于可信距離區(qū)間的目標定位與跟蹤.pdf

1、無線傳感器網絡，也稱感知網，是一種由大量體形小、成本低，具有通信能力的傳感器通過ad hoc方式形成的網絡。其能夠實時獲取、分析、融合周邊環(huán)境信息，反饋給后臺用戶，在環(huán)境監(jiān)測、設備管理、公共安全、醫(yī)療和軍事應用等方面有著廣泛的用途。其中目標跟蹤研究是一個很重要的應用研究分支，在野生動物追蹤、智能交通、戰(zhàn)場監(jiān)控等應用中作用舉足輕重。本文針對目標定位的精確性，定位過程的復雜性，在已有的根據能量定位的方法基礎上，提出了一種新的定位方法，并基于

2、這種定位方法，提出了一種感知網目標跟蹤框架。
　　首先針對感知網定位環(huán)境的噪聲不可消除性的特點，在綜合各種已有能量定位方法的基礎上，考慮噪聲的影響，本文提出了一種新的基于“可信距離區(qū)間”的定位算法。此方法考慮噪聲的因素，把目標可能出現的距離擴展為一個可信距離區(qū)間，使定位更接近實際情況，從而大大提高了定位的精確度。本文在定位算法中引進了有效感知弧的概念，使定位情況簡單化。
　　基于“可信距離區(qū)間”定位算法，通過對先期目標信息的

3、存儲和節(jié)點感知區(qū)域的劃分，本文提出K值目標定位算法，對定位精度和計算復雜度進行折中，在滿足需要的條件下，提高了定位效率。
　　分布式簇管理機制是移動目標跟蹤系統(tǒng)的核心組件，是系統(tǒng)達到高可擴展性和低能耗的關鍵。本文提出了一種基于目標信號強度和節(jié)點自身電量的動態(tài)簇管理機制，從簇的構建和簇的維護兩個方面對其工作機理進行了詳細闡述，并針對系統(tǒng)運行時可能出現的各種異常狀況給出了相應的解決方案。
　　本文基于常用的分段線性擬合和滑動窗多

4、項式擬合方法，提出了一種自適應的方法對運動的目標軌跡進行擬合和預測。該方法是利用目標位置歷史數據序列建立擬合方程，根據目標的運動狀態(tài)，選擇一種適合的模型進行擬合，實現對目標實時預測。仿真試驗結果表明，該方法計算量小、適合各種運動情況，精度高，更加有利于目標跟蹤的實現。
　　最后，設計和實現了基于HIT節(jié)點的目標捕獲子系統(tǒng)和基于Mica2平臺的目標定位與跟蹤子系統(tǒng)。HIT節(jié)點的應用系統(tǒng)用于對目標的聲音和圖像進行采集和管理；目標定位與