[发明专利]水下传感器网络目标跟踪系统及方法

摘要

本发明公开了一种水下传感器网络目标跟踪系统和方法。系统包括陆上网络和水域网络，水域网络包括多个水下目标跟踪簇和一个水面处理中心，水下目标跟踪簇包括若干水下传感器节点和一个簇头节点。本发明在修正各个传感器节点所采集信号时延的基础上结合自适应UKF和PF对目标状态进行跟踪。修正时延降低了因传感器节点同一时刻采集的信号不同源所造成的跟踪误差，使跟踪更可靠；自适应UKF自动根据目标机动情况调整系统噪声加权系数以更贴切的描述目标实际运动状态，克服了目标运动模型在目标机动时有失准确性的缺点，并为粒子滤波提供了包含更多后验信息的重要性函数，减轻了粒子退化，提高了跟踪精度。

主权项

一种水下传感器网络目标跟踪系统，其特征在于，包括陆上网络部分和水域网络部分；所述水域网络部分包括多个水下目标跟踪簇（1）和一个水面处理中心（2）；所述每个水下目标跟踪簇（1）包括多个水下传感器节点（3）和一个簇头节点（4），所述水下传感器节点（3）采集水下目标的辐射噪声，得到目标方位信息并将这些信息传递给簇头节点（4）；所述簇头节点（4），接收水下传感器节点（3）传送过来的目标方位信息，估计目标状态并将目标状态信息上传至水面处理中心（2）；所述簇头节点（4）还对簇内的水下传感器节点（3）的工作状态进行调整，并向其它簇头节点传递目标的状态信息以便用于下一时刻的状态估计；所述水面处理中心（2），融合水下各个簇头节点传送来的局部航迹信息，形成对目标状态的整体估计，并将目标状态有关信息发送给陆上网络部分；所述陆上网络部分包括一个岸边基站（5）和多个远程指控中心（6）；所述岸边基站（5），用于接收水面处理中心（2）传递来的目标状态信息并进行显示，并将目标状态有关信息连接至网络；所述远程指挥中心（6），用于通过网络远程查看目标的各种状态信息，以服务于更高一层的应用。