(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(gòu)成超聲波傳 感器網(wǎng)絡(luò)做目標的定位與跟蹤。傳統(tǒng)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(yīng)用中有著重要的作用,比如可以幫 助改進系統(tǒng)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(jù)。

 (endress+hauser)E+H超聲波物位計超聲波傳感網(wǎng)絡(luò)跟蹤系統(tǒng)有著精度高、功耗低的優(yōu)點,但是在實際的應(yīng)用中也面臨著諸 多的限制與挑戰(zhàn),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(diào) 度策略權(quán)衡系統(tǒng)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(shù),通過建立超聲波傳感器 網(wǎng)絡(luò)目標位置與大小的實際模型,提出基于超聲波傳感器網(wǎng)絡(luò)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(jié)合舵機額外能耗,建立傳感器和網(wǎng)絡(luò)能耗模型,提出保質(zhì)降能調(diào)度算法,實現(xiàn)在保證系統(tǒng)跟蹤性能的前提下,盡可能地降低整個網(wǎng)絡(luò)消 耗能量的目的,同時引入能耗zui小調(diào)度策略和性能*調(diào)度策略作為比較,zui后通過仿真驗證保質(zhì)降能調(diào)度算法在跟蹤性能和能量消耗兩方面的權(quán)衡*性。zui后, 搭建了實驗平臺,包括系統(tǒng)硬件設(shè)計、通信協(xié)議設(shè)計及軟件開發(fā),實現(xiàn)基于超聲波傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動目標跟蹤與大小估計,同時引入OptiTrack攝像頭定位 系統(tǒng)比較本系統(tǒng)的跟蹤性能。實驗結(jié)果證明本實驗搭建的超聲波傳感器網(wǎng)絡(luò)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(cè)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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