● 摘要
无线传感器网络具有自组织性、鲁棒性和隐蔽性等特点，非常适合于应用在军事领域目标的定位与跟踪方面。但受到封装和供能的限制，无线传感器网络中的节点工作能力有限。为了延长网络的寿命，传统对无线传感器网络目标定位与跟踪问题的研究重点往往集中在节点选择算法上。但是，无线传感器网络的网络环境比较复杂、多样，本文主要针对特殊网络背景下的目标定位跟踪算法展开研究，主要的研究包括两个方面：在稀疏的小规模无线传感器网络中，研究如何解决由于备选节点集少而造成目标定位跟踪性能不高这个问题；当网络中的传感器节点存在位置误差时，研究如何减小由此造成的目标定位跟踪性能恶化这一问题。在稀疏的小规模无线传感器网络中，使用移动节点跟踪目标的算法，提出了多个观测器轨迹的优化算法并给出了单个和多个观测器的“最优”运动规则。以目标和观测器的方位分布关系为基础，减小了观测器最优位置的搜索范围。该算法相对于传统使用的单个观测器的定位算法，滤波收敛速度快，定位误差小。相对于基于fisher信息矩阵行列式最大准则的优化算法，定位精度高。在传感器存在位置误差的情况下，提出联合TDOA和GROA两种测量方法来定位目标源的算法，并得到用此方法估计目标源位置的代数闭式解。在一些假设条件下，用此定位方法所估计得到的目标源定位精度能够达到克莱美-罗下界(CRLB)，与使用校准源的方法相比，定位精度高且更贴合实际应用.