[发明专利]一种分布式目标跟踪方法

说明书

本发明公开了一种分布式目标跟踪方法，该方法包括以下步骤：一、建立各自的初始状态；二、分别针对初始信息向量和初始信息矩阵执行平均一致性迭代；三、获取测量信息向量和测量信息矩阵；四、获取当前采样时刻的先验估计状态和先验信息矩阵；五、获取一致性前后验信息向量和一致性前后验信息矩阵；六、针对后验信息向量和后验信息矩阵执行平均一致性迭代；七、获取迭代后的后验估计状态和后验信息矩阵；八、对下一个采样时刻进行测量，实现对目标的持续跟踪。本发明不要求传感器节点总数的先验知识，并且有效地抑制了由于不相等测量噪声协方差所造成的广义幼稚问题，实现对于目标的持续跟踪。

技术领域

本发明属于目标跟踪技术领域，尤其是涉及一种分布式目标跟踪方法。

背景技术

由多个传感器节点所组成的网络可以覆盖更大的面积，并且通过交换信息，实现信息融合，从而提高对于复杂场景的鲁棒性。但是由于受到计算复杂度、通信带宽、实时性和应用场地等诸多限制，针对传感器网络的分布式目标跟踪方法，就显得十分重要。为了获得更加精确、更加鲁棒的状态估计，越来越多类型和数量的传感器节点投入了使用。然而，在具有绝对幼稚节点所造成的不充分信息，以及相对幼稚节点所造成的不平等信息下，状态估计变得具有挑战性。此外，在大规模传感器网络，或者动态传感器网络中，获取到准确的传感节点总数变得十分困难。本发明针对现有的基于信息加权一致性滤波的分布式状态估计方法进行了优化与革新，不要求传感器节点总数的先验知识，并且有效地抑制了由于不相等测量噪声协方差所造成的广义幼稚问题，实现对于目标的持续跟踪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种分布式目标跟踪方法，其步骤简单、实现方便且操作简便，不要求传感器节点总数的先验知识，并且有效地抑制了由于不相等测量噪声协方差所造成的广义幼稚问题，实现对于目标的持续跟踪，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种分布式目标跟踪方法，该方法所采用的装置包括多个设置在目标周侧的传感器节点，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、各个传感器节点分别建立各自的初始状态：

步骤101、将多个所述传感器节点编号，并分别记作第1个传感器节点，第2个传感器节点，...，第i个传感器节点，..，第n个传感器节点；其中，i和n均为正整数，1≤i≤n，n表示传感器节点的总数，n≥2；

步骤102、以东北天坐标系中的东北方向作为直角XY坐标系；

步骤103、n个传感器节点分别对目标在直角XY坐标系中的坐标位置进行检测，得到n个所述传感器节点的测量噪声协方差矩阵；其中，第i个传感器节点的测量噪声协方差矩阵记作R_i；

步骤104、采用数据处理器根据公式P_i(0)＝H_v×R_i×(H_v)^T，得到第i个传感器节点的初始估计误差协方差矩阵P_i(0)；其中，H_v表示构造矩阵，且(·)^T表示矩阵的转置；dt表示时间步长；

步骤105、第i个传感器节点对目标在直角XY坐标系中的坐标位置进行检测，得到初始时刻第i个传感器节点获取的目标在X轴上的位置测量值初始时刻第i个传感器节点获取的目标在Y轴上的位置测量值得到第i个传感器节点获取的目标的初始位置测量矩阵z_i(0)，且

采用数据处理器根据公式得到第i个传感器节点获取的关于目标的初始估计状态矩阵其中，表示第i个传感器节点获取的关于目标初始时刻在X轴上的速度，表示第i个传感器节点获取的关于目标初始时刻在Y轴上的速度；

步骤二、各个传感器节点分别针对初始信息向量和初始信息矩阵执行平均一致性迭代：