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在军事上，节点自身及机动目标定位与跟踪是战场感知及精确起爆控制的关键。本论文对无线传感器的节点定位问题以及机动目标跟踪问题进行研究。主要工作包括以下几个部分：
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1．总结常用的目标跟踪与定位方法原理及各自的优缺点。
2．研究多节点GPS信息差分定位算法，介绍了GPS差分定位原理，阐述了五种节点自定位算法的基本原理。用matlab对五种算法进行仿真，并且分析它们的优劣。仿真结果表明DV-Hop节点自定位算法较好。
3．主要介绍各种机动目标运动模型以及卡尔曼滤波原理，并将CA模型运用到无线传感器网络中。仿真结果表明使用卡尔曼滤波算法预测的目标轨迹与加入高斯白噪声后目标实际运动轨迹非常相近。5930
关键词 GPS信息差分 精确定位 机动目标跟踪
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Maneuvering target tracking positioning technology based on the network nodes
Abstract
In the military，the node itself and the positioning and tracking of maneuvering targets is the key to battlefield awareness and accurate initiation control.The thesis studied wireless sensor node positioning and maneuvering target tracking problem.The main work includes the following sections:
1．The thesis summaried on the common goal tracking and positioning methods and principles.Graduation design also studied their respective advantages and disadvantages.
2．This thesis studied multi-node GPS information algorithm in the wireless sensor networks and introduced the principle of GPS differential positioning.The thesis introduced basic principles of five kinds of nodes localization algorithm.The thesis simulated five kinds of algorithm using matlab and analysis their pros and cons.The simulation results show that the DV-hop node self-localization algorithm is better.
3．The thesis introduced a variety of maneuvering target motion model and Kalman filtering theory and the CA model is applied to wireless sensor networks.Simulation results show that the trajectory of the target by using the Kalman filter algorithm and the trajectory of the target by adding white Gaussian noise is very similar.
Keywords GPS information difference precise positioning maneuvering target tracking
目 次
第一章 绪论 1
1.1 课题研究背景及其意义 1
1.2 国内外研究状况 1
1.3 本课题的研究内容 4
第二章 多节点GPS信息差分定位算法 5
2.1 GPS差分原理 5
2.2 无线传感器网络的节点定位算法 6
2.3 算法仿真 11
第三章 机动目标跟踪模型 23
3.1 机动目标跟踪的数学模型 23
3.2 机动目标运动模型原理 24
3.3 卡尔曼滤波基本原理 26
3.4 算法仿真 28
3.5 仿真结果分析 32
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
附 录 37
1 绪论
1.1课题研究背景及其意义
这些年随着经济的发展，科技的发展更是日新月异，基于传感器网络节点的目标定位技术也受到更多的关注。无线传感器网络是指由大量成本低廉的，具有感知能力、计算能力、无线通讯能力的传感器节点组成的网络，它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种前沿技术，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。无线传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有潜在的重要的应用价值，已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视[1～2]。一个传感器网络包含成百上千的传感器节点，而作为已经在军事和民用中得到应用的无线传感器网络定位技术GPS定位系统，由于传感器节点期望价格为1美元，因此不能为每个传感器节点配备GPS接收机，但是GPS定位是目前最精确的定位。所以可以采用GPS差分定位算法来提高其各节点定位精度。
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