本文關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感網(wǎng)多目標(biāo)跟蹤與碰撞檢測(cè)算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由位于一選定區(qū)域內(nèi)部的大量小型傳感器節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的快速自組過(guò)程中,位置信息是這個(gè)系統(tǒng)中較為重要的數(shù)據(jù)信息之一。所以,對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的定位與跟蹤是十分必要的。近十年來(lái),計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)和硬件技術(shù)都有了長(zhǎng)足的發(fā)展,用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界中的運(yùn)動(dòng)已成為現(xiàn)實(shí)。多目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中如何及時(shí)準(zhǔn)確的確認(rèn)位置信息并與其它移動(dòng)節(jié)點(diǎn)高效避免碰撞是圖形學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)、機(jī)械分析等多個(gè)學(xué)科廣泛研究的問(wèn)題。在無(wú)線傳感網(wǎng)多目標(biāo)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)避障過(guò)程中,如何判斷移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)區(qū)域中存在的其他物體發(fā)生碰撞是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃的先決條件,怎樣處理多節(jié)點(diǎn)同時(shí)避障是多目標(biāo)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)避障研究的進(jìn)一步要求。針對(duì)這一問(wèn)題,在空間占有思想的基礎(chǔ)上結(jié)合卡爾曼濾波算法、軌跡向量預(yù)測(cè)法提出了一種碰撞檢測(cè)算法,通過(guò)超聲波TOA定位算法,使用三邊定位法獲取位置信息,解決如何進(jìn)行碰撞檢測(cè),避免移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中的碰撞,使得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中能更高效的組織、運(yùn)行。與此同時(shí),這一算法使密集空間中多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)刻相同位置避免碰撞成為可能。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),表明軌跡向量預(yù)測(cè)法結(jié)合層次包圍盒法的避障算法所使用的預(yù)判面積較小,占用系統(tǒng)資源更低,有更高的精度和更好的魯棒性。將這一算法應(yīng)用到無(wú)線傳感網(wǎng)結(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)平臺(tái)中,對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位、跟蹤和碰撞檢測(cè),系統(tǒng)能實(shí)時(shí)高效獲取移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置,記錄節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,避免多個(gè)節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中的碰撞。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感網(wǎng) 碰撞檢測(cè)算法 超聲波 密集空間
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 研究背景與意義7-8
• 1.1.1 研究背景7-8
• 1.1.2 應(yīng)用環(huán)境及其實(shí)用價(jià)值8
• 1.2 研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 研究?jī)?nèi)容9-11
• 第二章 無(wú)線傳感網(wǎng)定位、跟蹤與碰撞檢測(cè)算法11-19
• 2.1 無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)11-15
• 2.1.1 與距離有關(guān)的定位算法11-12
• 2.1.2 與距離無(wú)關(guān)的定位算法12-14
• 2.1.3 主要的定位技術(shù)14-15
• 2.2 無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)跟蹤技術(shù)15-18
• 2.2.1 目標(biāo)軌跡估計(jì)與預(yù)測(cè)算法簡(jiǎn)介16-18
• 2.3 碰撞檢測(cè)算法分類18-19
• 2.3.1 基于時(shí)間域的碰撞檢測(cè)算法18
• 2.3.2 基于空間域的碰撞檢測(cè)算法18-19
• 第三章 多目標(biāo)跟蹤與碰撞檢測(cè)算法研究19-31
• 3.1 層次包圍盒算法19-21
• 3.1.1 算法原理19
• 3.1.2 仿真結(jié)果19-21
• 3.2 卡爾曼濾波碰撞檢測(cè)算法21-26
• 3.2.1 算法簡(jiǎn)介21
• 3.2.2 卡爾曼濾波碰撞檢測(cè)算法程序設(shè)計(jì)21-22
• 3.2.3 仿真結(jié)果22-24
• 3.2.4 節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度對(duì)卡爾曼濾波碰撞檢測(cè)算法的影響24-26
• 3.3 軌跡向量碰撞檢測(cè)算法26-31
• 3.3.1 算法簡(jiǎn)介26
• 3.3.2 軌跡向量碰撞檢測(cè)算法程序設(shè)計(jì)26-27
• 3.3.3 仿真結(jié)果27-29
• 3.3.4 節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度對(duì)軌跡向量碰撞檢測(cè)算法的影響29-31
• 第四章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及分析31-36
• 4.1 無(wú)線傳感網(wǎng)多目標(biāo)跟蹤與碰撞檢測(cè)算法核心思想31-32
• 4.2 碰撞路經(jīng)的生成和規(guī)避32-33
• 4.3 優(yōu)先避讓法則原理33-36
• 第五章 無(wú)線傳感網(wǎng)結(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)36-42
• 5.1 數(shù)據(jù)采集與處理36-38
• 5.2 軟件開(kāi)發(fā)模塊簡(jiǎn)介38-39
• 5.3 無(wú)線傳感網(wǎng)多目標(biāo)跟蹤碰撞檢測(cè)算法的應(yīng)用39-42
• 第六章 總結(jié)與展望42-43
• 參考文獻(xiàn)43-46
• 附錄A46-47
• 附錄B47-49
• 附錄C49-50
• 附錄D50-52
• 在學(xué)期間的研究成果52-53
• 致謝53

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本文編號(hào)：275482