声纳浮标网络目标定位算法研究*
2012-08-10周兆军
舰船电子工程 2012年7期
周兆军
(海军702厂 上海 200434)
1 引言
声纳浮标网络是由大量的声纳浮标利用无线传感器网络(WSN)技术[1~3]组成的一个自组织网络系统。声纳浮标网络可用于对潜艇等水下目标进行定位,由于其利用多个节点相互协同,实现对目标的定位,因此其定位精度远远高于单个浮标定位精度。为了减少通信量,提高目标定位的实时性,声纳浮标往往只探测目标是否在自身探测范围内,所以其属于二元传感器,即传感器探测值只有0和1。所以声纳浮标网络属于二元传感器网络。
国内外对二元传感器网络目标定位与跟踪也进行了相应的研究[4~6]。文献[4~5]主要采用质心算法及加权质心算法来对目标进行定位。质心算法当传感器的探测范围较小时具有较好的性能,但当传感器的探测范围较大时,其性能大大降低。文献[5]的几种加权算法的权值都没有有效体现节点到目标的距离,因此精度不是很高。文献[6]提出了距离加权质心定位算法,使各个节点的权重有效体现了节点到目标的距离,提高了目标定位精度。但是各节点却需要传送额外的距离信息到融合中心,因此通信量增大,失去了二元传感器网络通信量小的优势。
本文针对文献[6]的不足,提出一种新的时间加权质心算法。算法将各节点探测的信号强度转换成节点发送探测信息的等待时间,利用等待时间的长短对各个节点位置进行加权,因此权重体现了各节点到目标的距离,提高了定位精度。……
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