[发明专利]一种基于水下无线传感器网络的目标跟踪方法

摘要

本发明公开了一种基于水下无线传感器网络的目标跟踪方法。该方法首先根据最强信号原则选择簇节点，然后根据单跳距离准则组成簇网络对目标进行观测，如果观测信号强度超过阈值，则发送观测数据给簇头节点。簇头节点接收到粗内节点传送的数据，采用改进重采样的粒子滤波算法对当前时刻的目标位置和方差进行估计。根据目标的运动不断地更新簇头节点，将上一簇头节点状态估计值和方差估计值传送给当前簇头节点，再由当前簇头节点采用改进的重采样粒子滤波算法估计运动目标位置，直到运动目标超出了水下无线传感器网络的跟踪范围；本发明使用改进重采样算法的粒子滤波跟踪方法估计水下目标的位置和方差，提高水下无线传感器网络的目标跟踪性能。

主权项

一种基于水下无线传感器网络的目标跟踪方法，其特征在于它的步骤如下：1）初始化水下无线传感器网络，使所有传感器节点都具有同一规格，并且都处于工作状态；2）选择水下接收信号强度最大的传感器节点作为簇头节点，与簇头节点在单跳通信范围内的传感器节点和簇头节点组簇，其余传感器节点保持在休眠状态；3）簇内传感器节点对目标进行观测，将接收到的信号的强度与预设门限相比较，若高于预设门限则发送数据给簇头节点，反之不发送；4）设定初始状态估计值和初始方差估计值；5）在k时刻根据步骤2）组簇，并将上一时刻粒子滤波估计的状态估计值和方差估计值打包传送给此k时刻的簇头节点；6）进行k时刻的改进重采样的粒子滤波，从重要密度函数中采样N个粒子，再更新采样粒子，进行粒子改进重采样，最后输出目标的位置估计值和方差估计值；7）k时刻自加1，根据目标的运动不断地更新簇头节点，在簇头节点更换时将上一簇头节点的信息传送给当前簇头节点；8）重复步骤5）‑步骤7），直至目标脱离水下无线传感器网络的覆盖区域为止。