面向目标检测与跟踪的传感器管理算法研究

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1、硕士学位论文题目:面向目标检测与跟踪的传感器管理算法研究研究生吕鹏飞专业模式识别与智能系统指导教师彭冬亮教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文面向目标检测与跟踪的传感器管理算法研究研究生：吕鹏飞指导教师：彭冬亮教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchonSensorManagementAlgorithmforTargetDetectionandTrackingCandidate:LvPengfeiSupervisor:Prof.PengDong

2、liangMarch，2016杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明，，本人郑重声明；所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研巧工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集Ｊ。体，巧已在文中！＾ｌ明确方式标明一申请学位论文与资料若有不实之处。，本人承担切相关责任论文作者签名；日期：２＾年＾月日畏雕脊化学位论文使用授权说明本人完全了解抗州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单

3、位属抗州电子科技大学。本人保证毕化离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可臥公布论文的全部或部分内容，可ｙ？允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）■论文作者签名：曰期：＞化年＾月曰＇指导教师签名曰期：巧年考月曰杭州电子科技大学硕士学位论文摘要多源信息融合是对来自多个传感器的数据和相关信息进行综合处理，从而完成所需的决策和估计任务。传感器资源管理能够考虑目标跟踪精度以及传感器的能耗、使用率和切换率等因素，因此将资源管理引入到信息融合系统中，

4、构建带有反馈的闭环融合结构对提高信息融合系统的综合性能有重要意义。基于目标检测与跟踪的传感器管理，是根据外界环境及任务需求，制定一个管理机制，实现对传感器工作方式的自适应分配。本文通过分析目标跟踪过程中跟踪精度以及时效性、稳定性等任务需求，进行相应的传感器资源管理算法设计与实现。本文主要研究工作如下：首先，阐述了本文研究的背景及意义，并对信息融合技术、信息融合与资源管理的关系以及传感器管理技术的国内外研究现状进行了综述。其次，介绍了传感器资源管理的作用、结构和分类，重点说明了基于协方差控制的传感器管理算法和基于后验克拉美-罗下界的传感器管理算法的流程，通过仿真分析了两种算法在跟踪任务上

5、各自的优势和不足。再次，在满足目标跟踪精度的基础上，考虑传感器管理算法的时效性和稳定性等方面的任务需求，提出了一种基于改进协方差控制的传感器管理算法。在每一时刻先判断前一时刻所用传感器组是否满足目标跟踪需求，以滤波协方差与期望协方差的偏差作为参考，结合量纲变换和特征值求取，为误差矩阵经过量纲变换后得到的量纲一致阵的所有特征值设定精度阈值，判断滤波协方差是否满足期望，从而决定是否维持当前传感器选择。分别在MATLAB环境下和基于高级体系结构的多雷达组网仿真软件平台中进行仿真测试，验证了算法的有效性。然后，针对雷达组网对隐身目标协同检测与跟踪时的动态分配问题，提出了一种基于条件克拉美-罗下

6、界和改进二值粒子群优化的隐身目标协同检测与跟踪算法，以已跟踪目标的条件克拉美-罗下界衡量跟踪精度，并采用改进二值粒子群优化全局搜索最优分配方案，最后进行粒子滤波与协方差交集融合。通过对算法的仿真实验与分析验证了算法的有效性。最后，对本文工作进行了总结与展望。关键字：信息融合，传感器管理，目标检测与跟踪，雷达组网，改进协方差控制，条件后验克拉美-罗下界I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTMulti-Sourceinformationfusionisanintegratedproceduretomanagethedataandinformationfrommultiplesens

7、ors,inordertomeettheneedofdecisionandestimationtasks.Consideringcost,usage,switchingrateofsensorsandtargettrackingaccuracy,sensorresourcemanagementtechnologycanbeinvolvedininformationfusionsystemtobuildclosed-loopfusionarchi