基于多模型信息滤波器的故障容错目标跟踪

对具有传感器随机故障的多传感器系统,提出一种故障容错的目标跟踪算法。利用多模型方法建立传感器量测故障模型,将Unscented变换(UT)嵌入信息滤波器框架,建立多模型信息滤波器。通过多模型方法在线估计量测模型概率,利用概率加权组合分别得到传感器的信息贡献,通过多传感器融合提高目标跟踪精度和传感器故障识别概率。仿真结果表明,本文算法能有效提高目标跟踪精度。     

基于联合概率数据关联的车用多传感器目标跟踪融合算法

针对智能车辆前向多传感器多目标跟踪融合问题,提出一种基于改进的联合概率数据关联的车用多传感器跟踪融合算法。首先,根据车辆坐标系和各传感器坐标系的相对运动关系,对多传感器数据进行坐标变换,之后采用基于改进的联合概率数据关联的单传感器多目标跟踪算法、基于相关序贯关联法的多传感器关联算法和凸组合融合算法实现了对目标的稳定跟踪与准确融合。最终,通过装备毫米波雷达和摄像头的实验车在实际交通环境下进行实车试验,试验结果表明:目标被稳定跟踪且融合结果具有良好的精度,验证了算法的可行性和有效性。     

一种车辆机动目标跟踪的多传感器信息融合估计算法

为了保证自动高速公路系统对车辆机动目标的实时、精确跟踪,提出了一种车辆机动目标状态的多传感器信息融合估计算法.建立了车辆运动状态的离散时间多模式非线性动态系统模型,利用当前时刻的各个传感器量测数据,结合交互式多模型和扩展卡尔曼滤波器得到各个局部状态估计值和滤波误差协方差阵,并采用动态加权信息融合准则获得更为精确的车辆融合航迹估计值.通过仿真验证表明这种多传感器信息融合估计算法能实时有效地提高车辆机动目标跟踪精度.     

异步多传感器目标跟踪融合

传感器信息融合一直以来被认为是改进目标跟踪的一种有效手段.一般的做法是假设所有传感器是同步的.但是这样的假设在实际系统中常常难以做到.在考虑多传感器目标跟踪时,不依赖于同步假设,即允许各传感器使用不同的采样频率.允许传感器平台与处理中心存在交流延迟等,提出了一种新的基于一级融合跟踪和二级融合跟踪的处理方案.该方案是在分布式融合的基础上,融合处理可以发生在融合区间内的任意时刻.     

采用拟蒙特卡罗法的被动多传感器目标跟踪

使用拟蒙特卡罗采样方法替代传统的蒙特卡罗采样方法,改善了高斯粒子滤波器的性能,结合多传感器集中式融合策略,提出了一种基于拟蒙特卡罗-高斯粒子滤波器的被动多传感器目标跟踪算法,较好地解决了被动跟踪中的强非线性和弱可观测性问题．该算法在降低计算复杂度的同时提高了跟踪的精度和稳定性,使算法快速收敛,并且具有并行结构,有利于用超大规模集成电路来实现．     

杂波环境下雷达组网的多目标聚类融合跟踪

多传感器多目标跟踪是信息融合技术在目标跟踪领域的应用范例,数据关联是其中的关键技术之一.对于杂波环境下的组网雷达多目标跟踪,讨论了粗、精关联相结合的数据关联方法.先用基于跟踪门限算法进行粗关联,排除部分杂波,再用模糊C-均值算法模糊聚类来实现关联.通过把多传感器跟踪问题转化为多个单传感器跟踪问题,更有效地实现关联,最后融合量测,滤波后得到目标的状态估计.用该算法对目标进行蒙特卡罗仿真,其比改进前的模糊C-均值关联算法和最近邻域算法在杂波环境下更能有效实现数据关联.     

基于声学无线传感器网络的目标跟踪系统研究

利用无线传感器网络对具有声音特性的目标进行跟踪的特点,研究了基于时延估计的声源定位方法.选择广义互相关法作为时延估计算法,并改进球形插值法用于声源定位,从而减小了算法复杂度;再利用IRIS节点设计了一个面向目标跟踪的声学无线传感器网络原型系统,并进行相应的实验.实验结果表明,利用所设计的原型系统能实现对移动目标跟踪,而...     

滑坡多点监测数据综合信息的提取方法

讨论了集中式和有无反馈的分布式结构的融合算法,提出了应用多传感器目标跟踪融合技术来处理滑坡预报中多点监测问题,解决了传统滑坡预报中只能利用一个关键监测点进行预报的不足。通过实例仿真,表明该方法具有有效性和可行性。     

无线传感器网络下的并行粒子滤波目标跟踪算法

针对无线传感器网络环境下目标跟踪问题,提出一种基于分布式并行粒子滤波的目标跟踪方法.在建立了网络动态分簇模型和目标运动模型的基础上,将并行粒子滤波算法应用于动态目标进行跟踪.算法通过多个感知节点并行的运行局部粒子滤波器,得到每个节点对目标状态的估计,动态成簇的簇头节点对簇内每个节点的信息进行融合,形成动态目标的状态估计...     

像素级图像融合技术在视频判读中的应用

在视频判读中,往往因目标丢失而不能准确地提取目标的脱靶量.而随着多传感器系统的广泛应用,采集到的数字图像具有多样性.利用多传感器图像的多样性,把图像融合技术应用于视频判读中,使在具有多传感器的观测设备上,图像融合算法可以针对来自不同传感器的多源图像信息,通过对多幅图像信息的提取与综合,从而获得对同一场景或目标的更为准确、全面、可靠的图像描述,以便更为精确地定位目标,以及在因环境因素某一传感器目标丢失时,不影响视频判读.     

纯方位系统定位与跟踪的多模型法

对纯方位系统单目标定位与跟踪问题,基于多方位一初距最小二乘滤波给出了多模型搜索法,符合充分运用现代计算机等硬件技术的发展优势,使解算更精确,更快,更实时的现代战争要求。     

主/被动传感器辐射控制的调度方法

为了降低目标跟踪时传感器系统的辐射风险,研究了主/被动传感器的调度问题。通过建立基于部分可观马尔可夫决策过程的传感器调度模型,给出了目标跟踪精度和系统辐射代价的预测公式,并以满足跟踪精度约束的同时系统辐射代价达到最小为优化目标建立了目标函数,设计了一种改进分布式拍卖算法以求解该问题。仿真实验表明,该方法能够通过合理切换各平台上的主/被动传感器,使系统在不牺牲跟踪精度的同时,降低辐射代价。     

Energy efficient distributed sensor management algorithm

Considering the limitation of energy in wireless sensor networks(WSN),a distributed sensor management algorithm is proposed for multi-target tracking with high accuracy and efficient energy conservation. The predicted coordinate of the target and information gain are used to establish the optimization model. The method introduces the auction theory and adjusts the price of the sensor resources, and once the balance of the market is reached,the target-sensor assignment problem is solved. In order to shorten the decision-making time and save the energy consumption,the carrier sense multiple access(CSMA) mechanism is introduced and the decision-making can be completed with local information and a few iterations. The convergence and effectiveness of the algorithm are proved,and simulation results show that the algorithm can effectively deal with multi-target tracking problem,guarantee the tracking performance and save the energy to prolong the network lifetime. So the proposed algorithm has a strong adaptability for the energy constrained WSN.     

基于自适应随动机构的机器人目标跟随

针对机器人使用固定传感器容易丢失跟随目标的问题,提出基于自适应随动机构的行人跟随方法.基于任务需求设计随动式感知机构视野评价指标;在传统规划策略的基础上,提出结合底盘方向的改进策略和基于视野深度加权的自适应角度规划策略,改进随动机构的运动目标跟随效果. 为了提高随动RGB-D传感器的行人位置跟踪效果,使用YOLOv3算法进行目标检测,结合三维坐标解算与位置度量匹配,实现多目标位置的实时跟踪. 基于Gazebo仿真环境与RoboMaster机器人,实现机器人行人跟随功能. 所提规划策略能够取得综合最优的评分指标,并实现机器人对运动行人目标稳定的轨迹跟随. 实验结果证明了所提目标跟随方法的有效性.     

Mobile cluster rekeying in tracking sensor network

Target tracking algorithm has been studied exten-sively in a traditional wired sensor network. With thedevelopment of wireless technology, the wireless sensornetwork has shown great advantages in many fields,such as military, disaster relief, etc. Currently, practi-cable protocol in sensor networks is still quite rare.Most proposals in target tracking are considered notingnetwork scale, security and so on.Here we propose a battlefield detection orientedsecure target tracking algorithm which or…     

基于无线传感器网络的分散目标跟踪：实际测试平台的开发应用（英文）

In the real world, centralized tracking in a largescale wireless sensor network (WSN) may not be feasible due to the possible failure of fusion centre and the large communication delay in forwarding measurement data to the fusion centre. Distributed target tracking techniques can be employed by tasking sensor nodes near to the target to perform sensing, target state estimation and selection of future tasking sensor nodes. In this paper, the development and implementation of a prototype ultrasonic WSN testbed to demonstrate distributed target tracking using the Extended Kalman Filter (EKF) algorithm is described. In the testbed, a mobile robot is used to simulate the moving target, and static／mobile sensor nodes are deployed to detect and track the target. The sensor nodes and robots are equipped with sonar and MICAZ to receive and process instructions. Experimental evaluation of a number of sensor scheduling schemes are reported which shows the superior tracking performance of our distributed competition based sensor scheduling scheme.     

舰载指控系统航迹相关算法研究

基于随机神经网络的多目标数据关联成果的基础上，提出一种新的适合实际应用的多目标跟踪的综合方法。该方法放弃了联合概率关联方法的加权平均更新航迹的特点，利用计算出来的互联概率在航迹更新时作一对一的互联决策，解决了跟踪多目标时相邻目标时相邻目标的航迹趋于合并的问题，同时给出了航迹起始的通用方法，并通过仿真研究说明改进算法的有效性和可行性。     

用于多目标跟踪的传感器分配方法

针对多目标跟踪系统中信息增量最大化只是传感器资源分配的必要条件而非充分条件,提出了一种新的目标权重和信息增量相结合的传感器分配方法,探讨了目标的距离和速度这两个特征参量影响目标权重的量化方法。仿真结果表明,该方法能够更有效地实现传感器资源对多目标的分配。     

一种多机动目标协同跟踪的博弈论算法

针对传感器网络中的动态跟踪问题,提出一种基于博弈论的多机动目标协同跟踪算法.首先利用交互多模型扩展粒子滤波估计网络中每个机动目标的状态;然后以滤波过程中获得的目标信息增益为衡量标准,促使跟踪精度未达系统要求的目标的代理发起谈判,在保证谈判双方利益最大化的前提下,通过博弈为谈判发起者争取更多的传感器对其所代表的目标进行跟踪.仿真结果表明,在非线性非高斯环境下,该方法与传统方法相比能够有效提高跟踪精度,动态分配传感器资源以实现协同跟踪.     

纯方位观测的航迹不变量目标跟踪算法

针对单站纯方位观测系统的目标跟踪问题,提出了一种新的单站纯方位目标跟踪算法．通过新提出的余切关系定理,解决了单站纯方位观测的非线性问题．推导了目标航向角估算公式及目标航迹的不变量,利用这个不变量估计目标方位．针对多站纯方位异步观测的目标跟踪问题,提出了一种新的双站纯方位异步观测目标跟踪方法,利用两个观测站与目标的几何关系估计目标位置．仿真实验表明,本算法能有效地实现纯方位目标跟踪．