[发明专利]一种基于分布式架构的非合作多目标航迹推算方法

权利要求书

1.一种基于分布式架构的非合作多目标航迹推算方法，主要包括分布在监测区域中的多个硬件结构相同的通信节点，其特征在于：通过人为定义通信节点的不同角色以达到改变整体网络架构的目的；通信节点分为调度中心节点、静态主节点、动态主节点和普通节点，静态主节点和动态主节点属于融合中心级，普通节点属于传感器级；

所述方法包括动态信源调度策略和位置跟踪算法两个部分；

动态信源调度策略为其中的每个目标分配一个伺服跟踪系统，多个目标的伺服系统中采用不同的通信频率且相互独立，其目的是完成多目标定位到单目标定位的转换过程；伺服跟踪系统是指由多个传感器组成、专为某个物理分布独立的单一目标配置的局部定位系统，伺服系统中包括一个动态主节点及几个与之配合定位的普通节点；

监测系统从低到高分为基础信息采集层、位置决定层和决策调度层；基础信息采集层中通过节点互相合作获取必要的距离量测信息；位置决定层中以基础信息采集层中对目标的距离量测作为依据，以历史航迹作为参考，运用多目标识别算法，为决策层提供实时准确的多个目标的运动状态；决策调度层利用下层提供的位置信息预测多个目标的运动行为，并参考预测信息通过控制参考节点的休眠或唤醒，来指定距离预测位置最近的几个节点分别作为动态主节点及相应的普通节点。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式架构的非合作多目标航迹推算方法，其特征在于，动态信源调度分为以下几个步骤：

在初始化信息准备阶段，每个参考节点利用合作式定位的方法估计自身的坐标位置；所有参考节点都要在一段时间内构建滤除环境虚警的静态向量表；决策调度层选择中心区域的一个节点作为静态主节点用于实时监测新生目标；

步骤1，初始化阶段静态主节点通过发射并接收信号记录环境初始状态，静态向量表用于存放初始状态，并在定位过程中滤除环境噪声；

步骤2，静态主节点通过周期性地不断发射信号监测整个区域，并以下层提供的距离量测作为参考，结合静态环境向量表与动态环境向量表滤除环境背景以及已知目标的量测信息干扰，实时感知区域中新出现的未知目标，将其加入动态向量表并为决策层提供实时可靠的新生目标的有效位置信息；动态向量表中记录每个已跟踪目标的定位信息；

步骤3，调度中心在接收到已识别的目标坐标后，指定坐标附近的四个参考节点继续完成对目标的跟踪定位工作，其中一个指定为动态主节点，其他的指定为被占用的普通节点；

步骤4，动态节点每个周期对目标的位置估计都需要上传到调度中心所在的决策调度层，并由决策调度层根据目标的运动趋势和坐标位置决定是否重新为其分配一组新的参考节点。

3.根据权利要求1所述的一种基于分布式架构的非合作多目标航迹推算方法，其特征在于：在非混沌区中，动态信源调度策略将多目标问题简化为单目标问题，利用序贯蒙特卡洛滤波获得目标的位置估计。