基于蜂拥控制的移动传感器网络仿真系统设计

摘要

移动传感器网络是近年来一个新兴的研究领域。其网络是由多个具有感知、计算和通信等能力的传感器节点互联而成，具有强大的信息获取和处理能力，因此广泛应用于温度采集、环境侦察、智能交通等领域。目标的状态信息估计与跟踪是目前较为热门的研究方向，其中研究难点在于传感器网络所处的环境十分复杂，网络中的部分节点难以检测到目标的状态信息，而且目标数目可能是单个或多个。如何克服这些困难，实现对目标准确高效的跟踪就是我们关注的焦点。
　　针对这些问题，本文分析了移动传感器网络对于单个目标和多个目标跟踪的算法。按照跟踪目标的数量，分两大类情形讨论了蜂拥控制的跟踪算法：单个目标和多个目标的情形。针对单目标的情形，分析了三种情况下移动传感器对目标的跟踪过程：移动传感器网络中少数传感器节点可以获取到目标信息、全部传感器节点具有目标信息以及指定传感器节点具有目标信息。针对多目标的情形，分析了每个传感器节点是如何跟踪到自己的目标的。
　　本文首先用MATLAB对蜂拥控制及目标跟踪相关理论进行分析，然后设计了一个软件仿真平台模拟移动传感器网络如何跟踪到目标，并达到一致的过程。

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1 绪论

1.1 研究背景、目的及意义

1.2国内外研究现状

1.3 问题的提出

1.4 全文的主要框架

2理论基础

2.1 预备理论

2.2 蜂拥控制模型

2.3 卡尔曼滤波

2.4 本章小结

3 仿真模型分析与设计

3.1 引言

3.2 问题描述

3.3 单目标分析

3.4 多目标分析

3.5 本章小结

4 仿真系统的实现

4.1 引言

4.2 开发环境的选择

4.3 系统整体框架图

4.4 单目标的实现

4.5 多目标的实现

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间参与的科研项目