傳感器網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)跟蹤控制.pdf

1、傳感器網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槠渚薮蟮膽?yīng)用價(jià)值，長(zhǎng)期以來一直吸引了很多研究人員的關(guān)注。面對(duì)信息時(shí)代多變的任務(wù)狀況和復(fù)雜的電磁環(huán)境，傳統(tǒng)的單傳感器濾波算法并不能很好的適應(yīng)高精度要求的工作環(huán)境，因此為了提高估計(jì)精度研究多個(gè)傳感器構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)尤為重要。傳感器網(wǎng)絡(luò)具有靈活多變、易于部署、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，并且成功實(shí)現(xiàn)了許多應(yīng)用，比如：目標(biāo)追蹤、環(huán)境監(jiān)測(cè)、信息收集等。傳感器網(wǎng)絡(luò)的單目標(biāo)跟蹤問題已經(jīng)得到了很充分的研究，然而基于現(xiàn)實(shí)情況所追蹤的目標(biāo)很有可能不是單一

2、的，而是對(duì)多個(gè)目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行追蹤，而且多個(gè)目標(biāo)之間相互影響。因?yàn)閺V泛存在的多目標(biāo)跟蹤問題，在本文中將會(huì)分別研究移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的耦合多目標(biāo)跟蹤及基于事件觸發(fā)的最優(yōu)多目標(biāo)跟蹤問題。
　　多目標(biāo)跟蹤移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，有別于單目標(biāo)跟蹤網(wǎng)絡(luò)，所跟蹤的不同目標(biāo)之間存在進(jìn)行信息交流，導(dǎo)致傳感器估計(jì)算法更加復(fù)雜。本文基于所提出的蜂擁控制算法為多目標(biāo)跟蹤移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了一種新的估計(jì)和控制疊加模型，所有的移動(dòng)傳感器可以根據(jù)所跟蹤的目標(biāo)進(jìn)行分組，并與周

3、圍鄰居形成期望的隊(duì)形。借助李雅普諾夫方法和矩陣?yán)碚摰裙ぞ?，證明了此網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到穩(wěn)定，并且給出了使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到穩(wěn)定的充分條件。
　　實(shí)時(shí)通訊會(huì)造成一定程度上的能量浪費(fèi)，為了節(jié)約系統(tǒng)資源及降低對(duì)通訊設(shè)備要求，事件觸發(fā)機(jī)制應(yīng)運(yùn)而生。事件觸發(fā)機(jī)制指系統(tǒng)僅在滿足某一條件（如達(dá)到某一閾值）時(shí)傳感器與其鄰居進(jìn)行通訊。本文將卡爾曼一致濾波算法和事件觸發(fā)策略相結(jié)合提出了一種基于事件觸發(fā)的多目標(biāo)跟蹤卡爾曼一致濾波算法。通過分析均方誤差，給出了一個(gè)能使系統(tǒng)