基于二元傳感器網絡的移動目標容錯跟蹤方法研究.pdf

1、移動目標跟蹤是無線傳感器網絡的重點應用領域。二元傳感器網絡僅通過傳感器節(jié)點感知目標信號的有無來獲取目標的位置信息，減少了目標跟蹤算法的復雜度和能量消耗，其以成本低、占用帶寬少、功耗少等特點獲得了學術界和工業(yè)界的廣泛關注。然而，由于環(huán)境噪聲、感知分辨率、目標移動的隨機性等不確定因素的影響，二元傳感器網絡中移動目標的跟蹤精度無法獲得保證，容錯性成為二元傳感器網絡移動目標跟蹤系統(tǒng)實用的關鍵。
　　傳統(tǒng)的目標跟蹤方法通過剔除、修正低質量感

2、知等手段處理節(jié)點感知的不確定性因素，導致感知信息的損失并且耗費較多的能量，犧牲了跟蹤方法的靈活性和實用性。實際上，借助傳感器節(jié)點的合作特性，通過捕獲并利用不確定性帶來的潛在增益進行跟蹤，既可以容忍外部環(huán)境、目標機動、感知分辨率等因素帶來的定位誤差，又可以最大限度地融合所有的感知信息，在保證算法復雜度的同時提高目標跟蹤的容錯性。基于上述思想，本文針對兩種不同的應用場景，通過有效利用不確定性信息，提出了相應的高容錯性跟蹤方法，取得的主要成果

3、如下：
　?。?）針對跟蹤實時性要求高且跟蹤精度要求一般的應用場景，提出了一種面向誤差容忍的移動目標快速跟蹤方法。通過計算采樣結果將節(jié)點感知的不確定性信息轉化為有用的向量匹配變量，有效地將不確定信息轉化為附加信息加以利用。在此基礎上基于提出的最小曼哈頓距離序列匹配算法對目標所在區(qū)域定位，從而獲得目標的跟蹤軌跡，在保證算法精度和容錯性的前提下減小了算法的復雜度，實現目標快速、準確地跟蹤。性能分析和仿真實驗驗證了方法的有效性。

4、　?。?）針對跟蹤精度和誤差容忍能力要求高且保證一定的計算法復雜度和跟蹤實時性的應用場景，提出了一種能量節(jié)省的移動目標高精度跟蹤方法。捕獲并比較傳感器節(jié)點感知強度不確定的相對程度，建立目標-節(jié)點相對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的節(jié)點定位錯誤問題；然后，利用幾何劃分的鄰居關系，設計啟發(fā)式的映射算法減小定位的計算復雜度，從而在保證算法魯棒性和精確性的同時減少節(jié)點的能量消耗。相應的仿