一种分布式自适应协同跟踪定位方法技术

本发明专利技术属于定位导航技术领域，具体公开了一种分布式自适应协同跟踪定位方法，用于分布式系统中n个传感器对动态目标的协同定位跟踪。所述方法包括如下步骤：基于每个传感器的观测信息及其邻居传感器之间交流信息，建立每个传感器在各个时刻的适应融合估计值模型，使用该模型获取每个传感器在终止时刻T内对动态目标位置的估计值，使用在终止时刻T内任一传感器的估计值对被追踪物体进行追踪定位；本发明专利技术实现了对动态目标的定位跟踪，最大程度地消除了不确定性，精度高，并且不需要进行初值猜测，输出效率高，能够保证输出结果的稳定性；通过本方法得到的定位结果不需要信号的独立性、平稳性、遍历性假设。遍历性假设。遍历性假设。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式自适应协同跟踪定位方法


[0001]本专利技术涉及定位导航
，具体涉及一种分布式自适应协同跟踪定位方法。

技术介绍

[0002]随着计算机、通信、网络等信息技术的快速发展以及观测手段能力的提高，基于传感器网络的分布式定位系统在侦察、救灾、鱼群等领域的目标定位得到了广泛的实际应用。分布式定位系统通过部署在不同区域的多个传感器来捕获目标位置和信息。如中国专利：CN101503116B、CN103995747B和CN113836094B。现有技术中，通常采用集中式处理方式处理分布式定位系统的信息，需要将每个传感器观测到的数据传输到一个融合中心，由融合中心对数据进行加工处理再返回到每个传感器，增大了通信与计算压力并且缺乏鲁棒性。另外由于传感器交流能力的限制，传感器之间只能在一定区域内传输信息，并且可能出于各种原因如隐私保护等不愿与融合中心共享数据。
[0003]而在常见的分布式定位系统使用的分布式自适应估计算法中，分布式最小均方算法结构简单，可以用来估计时变参数，其主要采取标量增益设计算法，算法精度和收敛速度有待提高。而分布式最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式自适应协同跟踪定位方法，用于分布式系统中多个传感器对动态目标的协同定位跟踪，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1：建立分布式系统中多个传感器信息交流的网络拓扑：G=(V,ε,A)；其中，V表示传感器集合，V={v
i
}，i=1,2,
…
,n，v
i
表示第i个传感器，n为传感器的总个数；表示传感器之间的交流关系集合；A表示传感器之间信息交流的邻接权重矩阵，A=(a
im
)
n
×
n
；a
im
表示第i个传感器v
i
向第m个传感器v
m
传递信息的权重，i≠m，m=1,2,
…
,n；若a
im
>0，该第m个传感器v
m
为第i个传感器v
i
的邻居传感器；第i个传感器v
i
的所有邻居传感器构成第i个传感器v
i
的邻居传感器集合N
i
，N
i
={v
j
|(v
i
,v
j
)∈ε}；v
j
为第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
，v
j
∈V，j=1,2,
…
,|N
i
|，|N
i
|为第i个传感器v
i
的邻居传感器的总数；步骤S2：建立传感器的适应融合估计值模型，表达式为：其中，表示第i个传感器v
i
在t+1时刻对动态目标位置的估计值，t=0,1,2,
…
,T
‑
1，T表示传感器的计算终止时刻；Ω
t+1,i
表示第i个传感器v
i
在t+1时刻的实时估计误差的协方差矩阵；a
ij
表示第i个传感器v
i
向第j个邻居传感器v
j
传递信息的权重；表示第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t+1时刻的中间估计误差协方差矩阵；(
•
)
‑1表示对应矩阵的逆；表示第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t+1时刻对动态目标位置的中间估计值；第i个传感器v
i
在t+1时刻的实时估计误差的协方差矩阵的表达式为：第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t+1时刻的中间估计误差协方差矩阵的表达式为：第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t+1时刻对动态目标位置的中间估计值通过适应过程模型获得，表达式为：
其中，表示第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t时刻对动态目标位置的估计值；Ω
t,j
表示第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t时刻的实时估计误差的协方差矩阵；φ
t,j
表示第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t时刻观测到动态目标的相对方向；α表示遗忘因子；(
·
)
τ
表示转置；O
t,j
表示第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t时刻观测到动态目标的相对距离；步骤S3：使用传感器的适应融合估计值模型计算每个传感器在计算终止时刻T内对动态目标位置的估计值，使用在计算终止时刻T内任意一个传感器的估计值对动态目标进行追踪定位。2.根据权利要求1所述的一种分布式自适应协同跟踪定位方法，其特征在于，使用传感器的适应融合估计值模型计算每个传感器在计算终止时刻T内对动态目标位置的估计值，具体步骤包括：适应过程，基于第i个传感器v
i
的第j个邻居传感器v
j
在t时刻的对动态目标的估计值、估计误差的协方差矩阵Ω
t,j
、观测到动态目标的相对方向φ
t,j
和观测到动态目标的相对距离O
t,j
，生成该第j个传感器v
j
...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘叠，刘志新，吕金虎，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：