分布式多傳感器組網(wǎng)協(xié)同跟蹤方法研究.pdf

1、隨著計算機、傳感器、通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，各種面向復雜應用的多傳感器系統(tǒng)大量涌現(xiàn)，將多個傳感器信息進行有效的融合是提高目標探測性能的有效途徑。有限的傳感器能力和不確定目標環(huán)境使得傳感網(wǎng)無法利用所有傳感器跟蹤同一個目標。如何選擇有限的傳感器，通過不同傳感器之間的通信和協(xié)同完成跟蹤任務是傳感器組網(wǎng)協(xié)同跟蹤的核心。
　　隨著傳感器數(shù)目和目標數(shù)目的增多，協(xié)同跟蹤的復雜程度隨之增加。在大規(guī)模傳感網(wǎng)絡中，受容量和處理能力限制，采用分布式處理可以

2、避免單傳感器故障對整個網(wǎng)絡性能的影響，同時降低通信要求。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，從不同的分布式融合框架以及傳感器資源管理優(yōu)化方法的角度研究了分布式多傳感器組網(wǎng)協(xié)同跟蹤問題，主要研究的內(nèi)容如下：
　　1.針對大規(guī)模傳感網(wǎng)融合中心處理能力限制，考慮傳感網(wǎng)內(nèi)各傳感器采樣異步情況下，提出了一種分布式異步傳感網(wǎng)協(xié)同跟蹤算法。首先，對監(jiān)視區(qū)內(nèi)布署的傳感器進行聚類，構(gòu)建有限個子網(wǎng)；其次，基于最大信息增量的原則進行傳感器選擇，確定下一時刻各子網(wǎng)內(nèi)

3、參與協(xié)同跟蹤的傳感器集，并對參與協(xié)同跟蹤的傳感器進行異步順序融合跟蹤；隨后采用多跳方式進行傳感器之間信息傳遞，確定最優(yōu)通信傳輸路徑，并進行全局數(shù)據(jù)融合；最后，仿真驗證了算法的可行性。
　　2.在監(jiān)視區(qū)域存在多個目標情況下，考慮坐標變換造成傳感器量測誤差時變影響，提出了一種時變量測方差下基于PCRLB的多傳感器多目標協(xié)同跟蹤算法。首先，給出了時變量測誤差的描述，分析了時變量測誤差和跟蹤性能的影響，建立了時變量測誤差下PCRLB指標。

4、隨后基于PCRLB優(yōu)化指標進行多傳感器多目標分配，確定下一時刻用于跟蹤目標的傳感器集。同時在濾波跟蹤過程中，考慮坐標轉(zhuǎn)化帶來的傳感器量測方差變化，通過轉(zhuǎn)換卡爾曼濾波實現(xiàn)時變量測方差下的多傳感器協(xié)同跟蹤，最后，仿真驗證了算法的可行性。
　　3.針對大規(guī)模傳感網(wǎng)中傳感器之間通信傳輸?shù)南拗疲岢隽艘环NPCRLB的分散式傳感器網(wǎng)協(xié)同跟蹤算法。采用樹拓撲結(jié)構(gòu)的分散式傳感器網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，設(shè)計分散PCRLB指標?；诜稚CRLB指標進行傳感器選擇