基于二元傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)目標(biāo)容錯(cuò)跟蹤方法研究.pdf

1、移動(dòng)目標(biāo)跟蹤是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。二元傳感器網(wǎng)絡(luò)僅通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)感知目標(biāo)信號(hào)的有無(wú)來(lái)獲取目標(biāo)的位置信息，減少了目標(biāo)跟蹤算法的復(fù)雜度和能量消耗，其以成本低、占用帶寬少、功耗少等特點(diǎn)獲得了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。然而，由于環(huán)境噪聲、感知分辨率、目標(biāo)移動(dòng)的隨機(jī)性等不確定因素的影響，二元傳感器網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤精度無(wú)法獲得保證，容錯(cuò)性成為二元傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)實(shí)用的關(guān)鍵。
　　傳統(tǒng)的目標(biāo)跟蹤方法通過(guò)剔除、修正低質(zhì)量感

2、知等手段處理節(jié)點(diǎn)感知的不確定性因素，導(dǎo)致感知信息的損失并且耗費(fèi)較多的能量，犧牲了跟蹤方法的靈活性和實(shí)用性。實(shí)際上，借助傳感器節(jié)點(diǎn)的合作特性，通過(guò)捕獲并利用不確定性帶來(lái)的潛在增益進(jìn)行跟蹤，既可以容忍外部環(huán)境、目標(biāo)機(jī)動(dòng)、感知分辨率等因素帶來(lái)的定位誤差，又可以最大限度地融合所有的感知信息，在保證算法復(fù)雜度的同時(shí)提高目標(biāo)跟蹤的容錯(cuò)性?；谏鲜鏊枷?，本文針對(duì)兩種不同的應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)有效利用不確定性信息，提出了相應(yīng)的高容錯(cuò)性跟蹤方法，取得的主要成果

3、如下：
　?。?）針對(duì)跟蹤實(shí)時(shí)性要求高且跟蹤精度要求一般的應(yīng)用場(chǎng)景，提出了一種面向誤差容忍的移動(dòng)目標(biāo)快速跟蹤方法。通過(guò)計(jì)算采樣結(jié)果將節(jié)點(diǎn)感知的不確定性信息轉(zhuǎn)化為有用的向量匹配變量，有效地將不確定信息轉(zhuǎn)化為附加信息加以利用。在此基礎(chǔ)上基于提出的最小曼哈頓距離序列匹配算法對(duì)目標(biāo)所在區(qū)域定位，從而獲得目標(biāo)的跟蹤軌跡，在保證算法精度和容錯(cuò)性的前提下減小了算法的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)快速、準(zhǔn)確地跟蹤。性能分析和仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性。

4、　?。?）針對(duì)跟蹤精度和誤差容忍能力要求高且保證一定的計(jì)算法復(fù)雜度和跟蹤實(shí)時(shí)性的應(yīng)用場(chǎng)景，提出了一種能量節(jié)省的移動(dòng)目標(biāo)高精度跟蹤方法。捕獲并比較傳感器節(jié)點(diǎn)感知強(qiáng)度不確定的相對(duì)程度，建立目標(biāo)-節(jié)點(diǎn)相對(duì)位置的定量描述模型，保證不確定感知到不確定區(qū)域映射的唯一性，有效解決了單次感知誤差所帶來(lái)的節(jié)點(diǎn)定位錯(cuò)誤問(wèn)題；然后，利用幾何劃分的鄰居關(guān)系，設(shè)計(jì)啟發(fā)式的映射算法減小定位的計(jì)算復(fù)雜度，從而在保證算法魯棒性和精確性的同時(shí)減少節(jié)點(diǎn)的能量消耗。相應(yīng)的仿