1.基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位方法,其特征在于,包括如下步骤:
采用传感器节点检测到的目标信号的测量值和节点自身的位置,根据目标和节点间的几何关系,确定目标的估计位置;
根据接收目标信号的强度,将节点由强到弱进行排序,并计算节点之间连线的夹角,采用目标分布式协同方法实现目标跟踪;
根据改进的最近点的目标跟踪算法,首先设定监测区域,再确定目标的估计轨迹,根据节点位置坐标和估计轨迹的关系确定选定的节点;
建立选定节点定位模型,根据监测区域确定坐标系象限,建立无线信号传播路径损耗向量模型,监测区域中包括确认自身准确位置坐标的信标节点;
选定节点接收信标节点的无线射频信号数据,根据建立的无线射频信号传输模型,输出目标与信标节点之间的距离参数;
根据目标与信标节点之间的距离参数进行选定节点的坐标计算,完成定位。
2.根据权利要求1所述的基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位方法,其特征在于,根据接收目标信号的强度,将节点由强到弱进行排序,并计算节点之间连线的夹角,采用目标分布式协同方法实现目标跟踪,具体包括:
根据接收目标信号的强度,将节点由强到弱进行排序,选定信号强度最强的三个节点,确定三个节点之间连线的内角;
若其中最小角大于设定的参数角,则执行目标分布式协同方法实现目标跟踪;
若其中最小角不大于设定的参数角,则首先确定最小角,选择另一节点替换最小角相应的节点,重新计算三个节点之间连线的内角,直至其中最小角大于设定的参数角,执行目标分布式协同方法实现目标跟踪。
3.根据权利要求1所述的基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位方法,其特征在于,根据改进的最近点的目标跟踪算法确定目标的估计轨迹,根据节点位置坐标和估计轨迹的关系确定选定的节点,具体包括:
用改进的最近点的目标跟踪算法确定目标的估计轨迹为
分别将节点的位置坐标代入到估计轨迹方程式中,确定满足
根据信号最强的节点所在的集合,确定选定的节点。
4.根据权利要求1所述的基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位方法,其特征在于,所述无线信号传播路径损耗向量模型,具体为:
其中,
5.根据权利要求4所述的基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位方法,其特征在于,所述选定节点接收信标节点的无线射频信号数据,根据建立的无线射频信号传输模型,输出目标与信标节点之间的距离参数,其中所述无线射频信号传输模型具体为:
其中,
6.基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位系统,其特征在于,包括:
目标位置估计单元:采用传感器节点检测到的目标信号的测量值和节点自身的位置,确定目标和节点间的几何关系,确定目标估计位置;
目标跟踪单元:根据接收目标信号的强度,将节点由强到弱进行排序,并计算节点之间连线的夹角,采用目标分布式协同方法实现目标跟踪;
选定节点单元:根据改进的最近点的目标跟踪算法,首先设定监测区域,再确定目标的估计轨迹,根据节点位置坐标和估计轨迹的关系确定选定的节点;
节点定位模型建立单元:建立选定节点定位模型,根据监测区域确定坐标系象限,建立无线信号传播路径损耗向量模型,监测区域中包括确认自身准确位置坐标的信标节点;
距离参数计算单元:选定节点接收信标节点的无线射频信号数据,根据建立的无线射频信号传输模型,输出目标与信标节点之间的距离参数;
节点定位单元:根据目标与信标节点之间的距离参数进行选定节点的坐标计算,完成定位。
7.根据权利要求6所述的基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位系统,其特征在于,目标跟踪单元中,根据接收目标信号的强度,将节点由强到弱进行排序,并计算节点之间连线的夹角,采用目标分布式协同方法实现目标跟踪,具体包括:
根据接收目标信号的强度,将节点由强到弱进行排序,选定信号强度最强的三个节点,确定三个节点之间连线的内角;
若其中最小角大于设定的参数角,则执行目标分布式协同方法实现目标跟踪;
若其中最小角不大于设定的参数角,则首先确定最小角,选择另一节点替换最小角相应的节点,重新计算三个节点之间连线的内角,直至其中最小角大于设定的参数角,执行目标分布式协同方法实现目标跟踪。
8.根据权利要求6所述的基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位系统,其特征在于,选定节点单元中,根据改进的最近点的目标跟踪算法确定目标的估计轨迹,根据节点位置坐标和估计轨迹的关系确定选定的节点,具体包括:
用改进的最近点的目标跟踪算法确定目标的估计轨迹为
分别将节点的位置坐标代入到估计轨迹方程式中,确定满足
根据信号最强的节点所在的集合,确定选定的节点。
9.根据权利要求6所述的基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位系统,其特征在于,所述无线信号传播路径损耗向量模型,具体为:
其中,
10.根据权利要求9所述的基于目标跟踪的无线通信网络中节点定位系统,其特征在于,距离参数计算单元中,所述选定节点接收信标节点的无线射频信号数据,根据建立的无线射频信号传输模型,输出目标与信标节点之间的距离参数,其中所述无线射频信号传输模型具体为:
其中,