(endress+hauser)E+H超聲波物位計原理本文選用高精度低功耗的超聲波作為測距傳感器,構成超聲波傳 感器網絡做目標的定位與跟蹤。傳統的目標定位跟蹤研究一般只考慮目標的位置,而忽略了目標的大小。但是目標的大小在一些應用中有著重要的作用,比如可以幫 助改進系統的跟蹤性能,同時也可以作為辨別和跟蹤多目標物體的重要依據。

 (endress+hauser)E+H超聲波物位計超聲波傳感網絡跟蹤系統有著精度高、功耗低的優點,但是在實際的應用中也面臨著諸 多的限制與挑戰,如傳感器間的相互干擾、目標的測量范圍有限等問題。本文主要針對上述問題展開,研究有效的目標跟蹤與目標大小估計算法,及合理的傳感器調 度策略權衡系統的跟蹤性能及能量消耗,zui后搭建實驗平臺驗證算法的有效性,主要完成工作如下：首先,本文考慮實際目標大小這一參數,通過建立超聲波傳感器 網絡目標位置與大小的實際模型,提出基于超聲波傳感器網絡單目標跟蹤與大小估計的算法,同時通過仿真驗證了該算法的性能。

   接著將單目標跟蹤擴展到雙目標跟 蹤,提出雙目標辨別算法,解決多目標跟蹤中遇到的候選測量值與目標集的匹配問題,zui后通過仿真驗證了雙目標辨別算法的有效性。(endress+hauser)E+H超聲波物位計其次,本文引入舵機擴大超聲 波傳感器的測量范圍,同時結合舵機額外能耗,建立傳感器和網絡能耗模型,提出保質降能調度算法,實現在保證系統跟蹤性能的前提下,盡可能地降低整個網絡消 耗能量的目的,同時引入能耗zui小調度策略和性能*調度策略作為比較,zui后通過仿真驗證保質降能調度算法在跟蹤性能和能量消耗兩方面的權衡*性。zui后, 搭建了實驗平臺,包括系統硬件設計、通信協議設計及軟件開發,實現基于超聲波傳感器網絡的移動目標跟蹤與大小估計,同時引入OptiTrack攝像頭定位 系統比較本系統的跟蹤性能。實驗結果證明本實驗搭建的超聲波傳感器網絡平臺具有較高的定位及大小估計精度,同時對移動目標也有較好的跟蹤效果,也從側面驗證了理論部分提出目標跟蹤算法的有效性(endress+hauser)E+H超聲波物位計。

【作者基本信息】 浙江大學， 控制理論與控制工程， 2013， 碩士

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