分布式融合算法用于...被动定位
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本文研究了使用无线传感器网络 (WSN) 进行多个瞬态发射器 (目标) 定位的问题。一个特定的应用是利用安装在士兵组上的声学枪声检测系统网络来定位战场上的对手 [16][17]。假设目标在感兴趣的时间窗口内是静止的,但目标数量未知。传感器可以通过检测目标发射的声学信号来测量目标的视线 (LOS) 角,并记录检测到的信号的到达时间 (TOA)。这意味着任何单个传感器的目标位置可观测性都不完整。由于传感器的不完善,存在漏检和误报。此外,测量结果与目标之间的关联是未知的,也就是说,每个传感器都不知道特定测量结果来自哪个目标(或杂波)。在估计任何目标的位置之前,必须关联所有传感器的测量结果。因此,数据关联的质量对整体定位性能至关重要。我们之前的工作 [13] 中开发的两种不同的融合算法使用集中式方法解决了这个问题,即我们假设有一个融合中心直接或通过多跳中继(通常通过无线通信)从各个传感器收集所有信息。集中访问所有信息可能很困难。例如,在覆盖大面积的应用中,需要高传输功率才能将信息从单个传感器直接传送到融合中心。此外,基于融合中心的方法不够稳健,也就是说,如果融合中心发生故障,整个系统都会发生故障。这促使人们开展大量关于分布式融合或分布式优化算法的研究,包括本文中提出的算法。一种直接的分布式解决方案是泛洪,即通过网络中的链路广播实际的传感器测量值。在 [7] 中,提出了一种广播新测量值的通信策略,以允许分布式测量融合,对于线性动态系统,在给定所有接收到的测量值的情况下,在每个节点产生最佳估计。对于本文考虑的定位问题,有一个非线性静态系统。该方法需要大量的数据通信、存储内存和簿记开销。泛洪方法仍然适用,通过仔细记账和多次迭代信息交换,每个传感器将拥有所有信息,并可以充当融合中心,以找到与集中式方法相同的全局解决方案。例如,它需要大约 S(传感器数量)乘以基于平均共识(AC)的方法的内存存储。

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