無線傳感器網(wǎng)絡中群目標定位與跟蹤算法研究.pdf

1、目標跟蹤是無線傳感器網(wǎng)絡中研究的一個重點領域，傳統(tǒng)的研究方法通常將目標作為一個點來跟蹤，但是對于分布密集的目標群來說，這種假設并不合適。為此，在綜合分析國內外大量文獻和最新研究成果的基礎上，針對密集多目標（群目標）跟蹤，本文提出了一種新穎的目標跟蹤策略——群目標跟蹤。根據(jù)數(shù)據(jù)融合的思想，該方法對目標群整體輪廓的變化進行捕獲，把握跟蹤過程中的關鍵信息；進一步，目標群的整體輪廓被切分成若干邊界段，每個邊界段由一組傳感器節(jié)點負責定位與跟蹤，最

2、后這些邊界段信息將被融合，進而產(chǎn)生目標群的整體輪廓信息。
　　首先，本文根據(jù)群目標的特點，在binary感知模型的基礎上提出了一種群目標邊界探測模型，并從理論上對邊界寬度進行了分析，證明了節(jié)點通信半徑和節(jié)點間距離對邊界寬度的影響。由于群目標通常具有較大規(guī)模，為此，本文提出了一種特殊的傳感器網(wǎng)絡分簇算法——邊界分簇算法。邊界探測模型和邊界分簇算法是本文進行群目標定位跟蹤算法設計的兩個理論基礎。
　　在此基礎上，本文引用了計算幾

3、何學中凸殼的概念，提出了一種基于凸殼融合的群目標定位算法，每個簇對群目標的局部邊界分別進行定位，最后在基站匯總出群目標的總體位置和形狀特征。由于隨著群目標的移動，簇的結構會不斷發(fā)生變化，因此，本文設計了一種多動態(tài)簇協(xié)作的目標跟蹤算法，該算法在一定程度上對傳送樹算法進行了擴展。隨后，根據(jù)群目標定位和跟蹤算法的思想，本文對主要算法進行了模擬，并分析了模擬結果。
　　最后，本文描述了群目標定位跟蹤仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。從系統(tǒng)功能、組件結