[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

摘要

本发明公开了一种基于分布式架构的非合作多目标航迹推算方法，包括多目标跟踪中的动态信源调度策略以及分布式两层粒子逼近多目标位置估计算法。在动静态混合的交互式有源主动探测架构作为跟踪系统中信息采集的基础设施，仅需随机部署多个独立的传感器为其提供距离量测信息，而不需要部署传感器阵列附加角度等其他定位信息，结构简单，使用方便；以动态信源调度策略为基础能够为算法提供更多的确定性信息，进而简化算法复杂度并且提高多目标定位精度；提出的采用的分布式架构及算法中唤醒和睡眠的策略能够有效延长无线定位系统的生命周期，具有良好的经济和社会效益。本发明可广泛应用于水下或空中场景下的入侵监测和编队目标跟踪等非合作目标跟踪领域。

主权项

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。