(endress+hauser)E+H超声波物位计原理本文选用高精度低功耗的超声波作为测距传感器,构成超声波传 感器网络做目标的定位与跟踪。传统的目标定位跟踪研究一般只考虑目标的位置,而忽略了目标的大小。但是目标的大小在一些应用中有着重要的作用,比如可以帮 助改进系统的跟踪性能,同时也可以作为辨别和跟踪多目标物体的重要依据。
(endress+hauser)E+H超声波物位计超声波传感网络跟踪系统有着精度高、功耗低的优点,但是在实际的应用中也面临着诸 多的限制与挑战,如传感器间的相互干扰、目标的测量范围有限等问题。本文主要针对上述问题展开,研究有效的目标跟踪与目标大小估计算法,及合理的传感器调 度策略权衡系统的跟踪性能及能量消耗,zui后搭建实验平台验证算法的有效性,主要完成工作如下：首先,本文考虑实际目标大小这一参数,通过建立超声波传感器 网络目标位置与大小的实际模型,提出基于超声波传感器网络单目标跟踪与大小估计的算法,同时通过仿真验证了该算法的性能。
接着将单目标跟踪扩展到双目标跟 踪,提出双目标辨别算法,解决多目标跟踪中遇到的候选测量值与目标集的匹配问题,zui后通过仿真验证了双目标辨别算法的有效性。(endress+hauser)E+H超声波物位计其次,本文引入舵机扩大超声 波传感器的测量范围,同时结合舵机额外能耗,建立传感器和网络能耗模型,提出保质降能调度算法,实现在保证系统跟踪性能的前提下,尽可能地降低整个网络消 耗能量的目的,同时引入能耗zui小调度策略和性能*调度策略作为比较,zui后通过仿真验证保质降能调度算法在跟踪性能和能量消耗两方面的权衡优越性。zui后, 搭建了实验平台,包括系统硬件设计、通信协议设计及软件开发,实现基于超声波传感器网络的移动目标跟踪与大小估计,同时引入OptiTrack摄像头定位 系统比较本系统的跟踪性能。实验结果证明本实验搭建的超声波传感器网络平台具有较高的定位及大小估计精度,同时对移动目标也有较好的跟踪效果,也从侧面验证了理论部分提出目标跟踪算法的有效性(endress+hauser)E+H超声波物位计。
【作者基本信息】 浙江大学， 控制理论与控制工程， 2013， 硕士
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