传感器网络在战场目标定位跟踪中的应用

信息化战争要求作战系统\"看得明、反应快、打得准\",打得准的关键是对目标进行定位跟踪。文章介绍了无线传感器网络的基本概念和体系构成,探讨了无线传感器网络技术在战场目标定位跟踪方面应用的原理,讨论了无线传感器网络应用于战场目标跟踪定位的关键技术。     

面向资源节省的传感网动态目标自适应获取系统

针对图像传感网动态目标监测问题,搭建了面向资源节省的动态目标自适应获取系统Easi RS。利用存储空间复用技术减少存储资源需求;提出图像完整性自适应实时检测方法,解决由于目标动态性导致的连续图像的实时处理问题;在图像完整性实时检测的基础上,对获取的信息进行选择性传输,以减少传输数据量和传输能耗。通过室内和室外环境对该方法进行实验,结果表明,该系统不仅可以有效保证系统的感知性能,而且降低了存储开销和传输能耗。     

视觉传感器网络中基于RANSAC的顽健定位算法

视觉传感器网络由于节点故障或环境变化将导致节点对目标的观测数据出现错误,而基于最小二乘的多视觉信息融合定位方法将因此造成较大的定位误差。针对此问题提出一种基于集中式RANSAC的顽健定位算法,将错误数据进行筛选剔除,从而提高定位精度,进一步针对集中式 RANSAC 将会导致单个节点的计算复杂度过高而导致网络节点能耗不平衡问题,提出基于分布式 RANSAC 的顽健定位算法,从而将大量的迭代计算平均分布在各个节点中并行处理,在保证定位过程顽健性的同时保证了网络的计算能耗平衡性。最后通过实验对no-RANSAC、cen-RANSAC 和 dis-RANSAC算法的定位性能进行了比较,验证了该算法能够依照预定的概率获得良好的定位结果,并对算法的时间复杂度进行了分析。     

动态热释电传感器网络目标跟踪技术研究

提出了一种动态热释电红外辐射传感器网络的目 标 跟踪方法,使热释电传感器在运动状态下进行目标探测,通过采集、分析 动态热释电传感器输出的信号特征可得到目标的角度信息;使用传感器网络目标定位数 学模型, 对多个节点的信息进行融合即可实现运动目标的定位及跟踪,并有效解决了热释电 探测距离及探测角度的矛盾问题。实验表明,所提方法可在大范围对目标进行定时监控及自 主跟踪,在探测范围及灵敏度、定位精度 等方面具有很大优势。     

传感网协同环境下容错目标检测和定位策略

针对无线传感网拓扑结构的动态特性和目标协同定位的准确性,通过对网络节点特性、网络模型和无线信道传输模型进行需求分析,给出若干相关定义和数学模型,并在此基础上提出了一种具有容错性的传感网协同环境下的目标检测和定位策略,由目标区域监测、目标监测定位和基站通信定位3个阶段组成。该方法的基本原理是所有传感节点通过判断接收目标信息的强度来确定观测值,在此基础上通过与其他节点进行通信,取观测平均值为本区域的观测值,从而筛选出合格和优秀传感节点与基站传感节点通信,最后由基站和通用两类传感节点协作完成对检测目标位置的准确定位,具有容错性能好、定位准确度高等特点。仿真结果从容错能力评价、定位准确度等方面验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于量子遗传算法的无线视频传感网络优化覆盖算法

针对智慧城市无线视频传感网络建设需要,提出一种基于量子遗传算法的网络优化覆盖算法。算法面向复杂的监视区场景,监视区中存在形状各异的障碍物,各区域的重要程度不同。以二维离散网格模型描述监视区场景,用编码描述矩阵表示监视区域,用七元组描述有向无线视频传感器。通过严格的数学推导得出了问题的数学规划模型。优化覆盖算法由IntialDeployment算法和OptimizedDeployment算法2部分组成,以获得最大有效覆盖率的网络部署方案为求解目标。采用量子遗传算法搜索解空间,通过合理编码染色体,优化量子旋转门参数,使算法的运算速度快,收敛性好。引入理想覆盖率和理想加权覆盖率2个极限值,采用相对比较法评判算法优劣。仿真实验和数据分析表明,算法获得的方案能很好地逼近理想极限值。在传感器节点数给定的情况下,算法能获得最大的覆盖率。     

无线传感器网络在军事上的应用

迅速制敌是世界各国军事上追求的目标,信息技术的发展使无线传感器网络成为迅速制敌的关键性技术。文章介绍了无线传感器网络的基本概念和体系结构,探讨了传感器网络的体系结构和优势以及在军事上的应用情况,最后提出了传感器网络应用于军事的关键技术。     

一种视频传感器网络的栅栏覆盖方法

针对视频传感器网络的全视域覆盖要求,文中设计了一种视频传感器网络的栅栏覆盖方法。该方法选择尽可能少的视频传感器并确定传感器工作方向,实现全视域的视频栅栏覆盖。采用离散化处理方法,将给定区域划分网格单元,判断每个网格单元是否可能被全视域覆盖,并使用迪杰斯特拉算法找到全视域覆盖的最短路径,提出不冲突选择算法挑选不冲突的最小覆盖集合构成视频栅栏。实验结果表明,该方法应用于多工作方向视频传感器网络可以获得良好的性能。     

无线多媒体传感器网络部署控制算法

已有的无线多媒体传感器网络（WMSNs）研究针对传感器放置在目标区域内的情况进行,且没有考虑节点通过云台的转动获得的整个可能感知区域对覆盖率的影响。本文首先针对节点放置点高于目标区域的应用进行研究,综合考虑节点感知区域和可能感知区域,建立了延时和无延时感知模型,并针对不同的感知模型提出了传感器网络部署控制算法（IVPDCA）,算法中改进了虚拟势场算法,定义了节点质量的概念来表示节点间覆盖重叠的大小,建立受力模型,使得节点在合力作用下进行重新部署,同时关闭冗余节点,既延长了网络寿命,又提高了区域覆盖率。仿真结果验证了算法的有效性。     

有向传感器网络覆盖控制策略

针对当前的有向传感器网络覆盖控制算法中主要存在的节点方向调节受限、优化程度有限、算法适用性单一等问题,提出了一种有向传感器网络覆盖控制策略(CCS,coverage control strategy),该策略经过严格的数学推导,形成一个分布式算法,能够广泛适用于不同网络下的不同节点感知模型。仿真实验表明,传感器节点运行CCS能够有效增强网络覆盖,并相比于现有的几种同类算法,具有一定的优越性。     

无线传感器网络基于参数可调增强型覆盖控制算法

覆盖问题是无线传感器网络领域的一个基本问题,也是无线传感器网络特性当中的一个重点问题.如何通过某种算法达到以最少传感器节点对监测区域的有效覆盖已成为目前研究的一项重要课题.因此,提出一种增强型覆盖控制算法(Enhanced Coverage Control Algorithm, ECCA).该算法通过概率理论知识可以有效地求解出对监测区域进行有效覆盖下的最少节点,给出了传感器节点概率的期望值计算方法以及目标节点首次被传感器节点覆盖和多次覆盖后的期望值求解过程,验证随机变量相互之间不独立时的比例函数关系.仿真结果表明,ECCA算法可以使用较少的传感器节点数量完成对监测区域的有效覆盖,提高了对监测区域的覆盖质量.     

一种基于RSS的环境自适应目标定位算法

目标定位是无线传感器网络的重要应用之一,但是基于接收信号强度(RSS)的定位方法通常因为非合作目标未知其发射功率以及不同环境下难以获取准确的路径衰减指数而无法实现准确定位,得不到广泛应用。提出了一种环境自适应的未知目标定位算法,能够实现对未知信号发射功率的目标进行准确定位,同时不断更新路径衰减指数动态适应环境,从而使提高了算法的适用性。     

无线传感网络部分覆盖技术研究展望

在无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)技术中,各传感节点覆盖区域的研究是这项技术应用的基础课题.文章对国外最近提出的部分覆盖技术进行了收集整理,对其技术特性做了分析和对比.从覆盖度、节点分布特性、节点类型以及网络拓扑结构4方面对这些技术进行比较.最后,对部分覆盖技术的未来可能的研究方...     

一种基于栅格预置点匹配的无线传感器网络目标定位方法

目标定位是无线传感器网络应用领域中一个重要的问题,是进行目标跟踪的前提和基础.节点呈栅格部署的无线传感器网络由于拓扑结构特殊,在目标定位应用领域具有独特的优势.本文基于栅格部署的无线传感器网络,提出了栅格预置点目标定位方法,通过设定和选择合适的栅格预置点进行目标定位.仿真实验和实际测试实验表明,该方法在定位准确性和实时性方面较先前的单层栅格定位和双层栅格定位都有较大幅度的提高.     

基于融合的无线传感器网络k-集覆盖的分布式算法

当节点采用概率感知模型且融合多个节点的数据进行联合感知的情况下,提出了一个新的无线传感器网络的覆盖优化问题:基于融合的k-集覆盖优化问题.首先,将优化问题建模为融合覆盖博弈,证明该博弈是势博弈,且势函数与优化目标函数一致,因此,最优解是一个纯策略Nash均衡解.其次,给出了节点间融合覆盖效用独立的判定条件,进而分别提出同步、异步控制的、基于局部信息的、分布式的覆盖优化算法,证明了算法收敛到纯策略Nash均衡.最后,仿真实验结果表明,当算法收敛时,网络能达到高的覆盖率且具有好的覆盖稳定性.