基于传感器网络的多目标跟踪和特征管理方法

2012-02-15王鼎元党小宝

电子设计工程 2012年10期

王鼎元，邸兴，党小宝

（中国飞行试验研究院陕西西安 710089）

近来传感器技术和无线通信技术的发展导致了一个新概念的诞生－传感器网络，即一个由本地传感器节点所组成的具有感知、处理和通信能力的一种广泛应用的网络[1]。为了更深入地挖掘传感器网络所具有的能力，笔者提出了一种可扩展分布式的多目标跟踪和特征管理方法，该方法能够通过一个传感器网络对多个目标实现跟踪和特征管理。

传统的多目标跟踪方法，如MHT跟踪器[2]，不适用于传感器网络。而现有基于传感器网络的算法[3]仅基于如下情况：所跟踪目标的数量已知不变，并且它们的运动轨迹对于本地传感器已知。而在本文中，笔者放宽了以上假设，形成对于分布式多目标的跟踪和特征管理算法DMTIM。文中在实现数据关联和多目标跟踪运用了马尔科夫链蒙特卡罗数据关联MCMCDA[4]的方法，实时对未知数量的多目标进行跟踪。MCMCDA方法能够独立地对轨迹进行起始和终止，并能够跟踪未知数量的多目标。每个传感器能够运用MCMCDA有效地跟踪一组未知数量的目标，并且能够对目标的特征进行分布式地管理。

本文结构如下：分布式多目标的跟踪与特征管理算法概述；多目标跟踪问题及其概率模型；DMTIM关键算法叙述：马尔科夫链蒙特卡罗数据关联算法；DMTIM组成部分介绍，包括数据关联、多目标跟踪、特征管理和信息融合；DMTIM算法仿真试验及评估。