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分布式动态一致性非线性目标跟踪策略研究
  • ISSN号:1001-3695
  • 期刊名称:《计算机应用研究》
  • 时间:0
  • 分类:TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]中南大学信息科学与工程学院,长沙410075, [2]湖南生物机电职业技术学院电子电气工程学院,长沙410126
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金资助项目(61103108);国家“863”计划资助项目(2007AA022008);2012年国家科技支撑计划资助项目(2012BAH08BOO;2012BAH08801);湖南省教育厅资助项目(12C1123)
中文摘要:

针对集中目标跟踪和分层目标跟踪中心节点通信瓶颈以及容错性能差的不足,提出了一种分布式动态一致性非线性目标跟踪策略。目标状态初始化由网络节点采用加权最小二乘法完成。整个跟踪过程采用动态成簇策略,分阶段选择并唤醒任务节点检测目标并执行分布式一致性扩展卡尔曼滤波策略完成目标的状态估计.其余节点进入休眠状态从而能降低系统的能耗。从跟踪误差和能量两个方面,与集中目标跟踪算法相比,仿真结果表明所提算法与集中卡尔曼滤波相比,跟踪精度相当,适用于要求高可靠度的非线性跟踪。此外分布式的工作方式使得节点仅需与邻居交换数据并在局部完成状态估计,消除集中式结构中心节点的瓶颈,以保证部分传感器节点的损坏不会影响到全局任务的完成。

英文摘要:

To overcome shortcoming of center node communication bottleneck constraints and fault tolerance in centralized tar- get tracking and hierarchical object tracking, the paper presented a distributed dynamical consensus nonlinear target tracking strategy. The target state was initialized by the weighted least squares method. The entire tracking process implement dynami- cal clustering strategy, the tasking nodes were selected dynamically and woke up for detection of moving target. Then tasking sensors implement distributed extended Kalman filtering strategy for state estimates, the rest nodes turned into sleep in order to reduce the energy consumption of the system. Compared with central target tracking algorithm from two aspects through simula- tion, i.e. tracking error and energy consumption, the results show that the tracking accuracy is comparable. It is suitable for high reliability nonlinear tracking. In addition, state estimates is completed in distributed manner that nodes only need to ex- change data with their neighbors, it can eliminate the bottleneck of the central node in central structure, in order to ensure that the damage of part sensor nodes will not affect the comoletion of the global task.

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期刊信息
  • 《计算机应用研究》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科学技术厅
  • 主办单位:四川省计算机研究院
  • 主编:刘营
  • 地址:成都市成科西路3号
  • 邮编:610041
  • 邮箱:arocmag@163.com
  • 电话:028-85210177 85249567
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-3695
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1196/TP
  • 邮发代号:62-68
  • 获奖情况:
  • 第二届国家期刊奖百种重点科技期刊,国内计算技术类重点核心期刊,国内外著名数据库收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:60049