井下无线传感器网络分布式目标跟踪算法研究

来源 :内蒙古科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SFAFFDAF
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
煤炭是我国丰富的资源,随着煤炭经济的快速发展,将信息技术应用于煤矿监测与通信是当务之急。通过无线信号的传输来取代有线传输,通过在井下节点的部署,对井下施工设备和交通工具,特别是井下工作人员的的定位和跟踪,可以预防突发事故,在发生安全事故时,可以迅速和准确对设备和工作人员进行救助与支援。  无线传感器网络的目标跟踪问题,普遍采用集中式处理,即整个网络选定一个中心节点,中心节点对网络中的所有数据进行处理和目标估计运算最终实现跟踪。中心节点的高频率的数据传输和集中的算法运算必然会消耗节点大量的能量,整个网络的生存周期也会降低。然而分布式目标跟踪不需要这样的中心节点。因此,基于对井下跟踪系统和无线传感器网络集中式目标跟踪进行研究分析,本文的研究方向为无线传感器网络分布式目标跟踪算法研究。  首先,研究了分布式目标跟踪算法及跟踪的典型算法线性拟合和卡尔曼滤波算法,本文在这两种算法的基础上提出了改进分布式目标跟踪算法。改进算法的基本思想是根据移动目标的当前位置建立簇,簇头节点集中汇总和处理簇成员节点发来的最新观测数据,结合线性拟合算法和卡尔曼滤波算法对移动目标进行预测,通过改进可以更加准确的修正预测值。  其次,本文针对利用粒子滤波的分布式目标跟踪算法跟踪目标,在分簇过程中对选择簇头和簇成员的方法做了改进,提出了改进分布式粒子滤波的跟踪算法。改进算法根据被测目标当前位置建立一个簇,在建簇的过程中选择基于节点的剩余能量最大同时节点RSSI值最大为原则,选择同时满足这两种条件的节点作为此跟踪簇的簇头节点,在基于节点剩余能量和与簇头节点距离的基础上选择簇成员节点,最后通过粒子滤波的算法对移动目标来进行定位和跟踪。  最后,针对煤矿井下特殊环境,当移动目标进行转弯时,仅仅采用卡尔曼滤波算法得不到理想的结果,常常会出现时延。此时需采用自适应算法,本文采用一种面向煤矿井下交互多模kalman滤波跟踪算法。在动态分簇的基础上利用交互多模kalman滤波跟踪算法进行目标跟踪。该算法可以高效的应对目标运动状态突然转变,避免传统算法的出现时延,有效的实现对目标跟踪。
其他文献
人工视觉假体是目前解决视网膜病变所导致失明的最有效办法。国内外研究者在有限的植入电极所形成的低分辨率视觉下,不断努力和尝试,企图找到一些方法来帮助假体植入者,从最初的
随着网络的普及,人们每天都要对Web上海量的数据进行处理,而Web上的数据大多以文本形式存在。如何对这些文本进行分类,首先是通过训练集获取的类别特征构建文本分类器,将待分类的
随着移动互联网的兴起,移动平台Widget应用开发已经成为炙手可热的话题。但由于当前主流的移动开发平台之间互不兼容,造成移动Widget应用开发各种资源的浪费。本文以课题项目为
智能视频监控系统是利用计算机视觉技术对观测到的视频信息进行处理、分析和理解,从而实现对运动目标的监测。随着计算机和图像处理技术的不断发展,智能视频监控系统的研究和
现代软件规模越来越大、复杂程度越来越高,通常都是由许多开发者合作开发完成。由于软件开发工作的特殊性,如何对软件开发者进行准确的评价一直是个难题。目前对各开发者的评价
数据流是一种以高速连续形式到来的有序项集,它不同于传统的数据库中的数据。数据流具有连续、实时、无限等特点,并且是快速到来的数据。由于流数据明显区别于静态数据,现有的对
秘密共享改变了密钥管理的方式,能够分散密钥管理权限,提高了系统的安全性、可靠性以及实用性,对于保障信息的存储和传输安全具有重要的意义,成为网络安全和密码学领域中重要的
问题分类是自动问答系统中对自然语言问题进行问题理解的关键步骤。寻找与问题类别密切相关的特征,对提高问答系统整体的处理性能和效率非常重要。中心词是问题中最能表达“问
随着信息技术的不断发展,移动互联网和社交网络广泛兴起,以数字化为基础的多媒体技术逐渐在人类社会的各个领域得到越来越广泛的应用。图像/视频等视觉信号是数字多媒体内容
养老保险与社会民生息息相关,广大参保群众在参保过程中常常会遇到各式各样的问题。研究问答系统关键技术,并将其应用到养老保险领域中,用自然语言快速准确地回答用户的问题,具有