چکیده:
روش های متوسط اجماعی به دلیل تحمل پذیری خطای بالا، دقت ردگیری و مقیاس پذیری مناسب از متداول ترین روش های ردگیری در شبکه های حسگر بی سیم هستند. اما این روش ها به علت ایجاد سربار مخابراتی بالا، بهره وری انرژی و پهنای باند مناسبی را در این شبکه ها ندارند. الگوریتم ردگیری پیشنهادی با استفاده از خوشه بندی پویا (بر مبنای باند کرامر- رائوپسین) و کوانتیزاسیون وفقی مشاهدات، تعداد حسگرهای درگیر و سربار اطلاعاتی تبادل شده شبکه را کاهش می دهد. از سوی دیگر الگوریتم مذکور از ترکیب روش چندجانبه و فیلتر ذره ای برای ردگیری هدف بر اساس اطلاعات کوانتیزه دریافتی بهره می جوید. این موضوع باعث شده است که در عین کاهش دقت مشاهدات ارسالی به میزان 50 درصد (4 بیت) ، خطای ردگیری فقط 10 درصد نسبت به الگوریتمی که در آن از کوانتیزاسیون استفاده نشده است بالاتر باشد.
خلاصه ماشینی:
در این الگوریتم پس از تشکیل یک خوشه پویا در حوالی هدف بر اساس معیار PCRLB، با توجه به مشاهدات فقط مبتنی بر فاصله- Range-Only با استفاده از روش چندجانبه موقعیت اولیه هدف استخراج شده و با اجرای الگوریتم کوانتیزاسیون، اطلاعات مشاهدات با حداقل تعداد بیت مناسب (برای بهینگی مصرف توان) به مرکز ادغام اطلاعات ارسال میشود.
2-2- مدل هدف و مدل مشاهدات درصورتیکه سیستم خطی و نویز سیستم نیز گوسی باشد، معادلات حالت به فرم کلی زیر قابل بیان میباشند: (رجوع شود به تصویر صفحه) بردارهای و نویز گوسی سفید با میانگین صفر با ماتریسهای کوواریانسو هستند.
معادله حالت سیستم بهصورت سرعت ثابت با شتاب زاویهای ثابت بهصورت زیر (رجوع شود به تصویر صفحه) شکل (4) مسیر شبیهسازی و ردگیری با فیلتر ترکیبی کالمن توسعهیافته و پالایه ترکیبی ذرهای ( هر دو فیلتر با روش چندجانبه در یک خوشه پویا ترکیب شدهاند) را نشان میدهد.
ردگیری با دادههای کوانتیزه شده با استفاده از فیلتر کالمن در دو مرحله زیر صورت میگیرد [36]: (رجوع شود به تصویر صفحه) که در اینجا، ماتریس هسین مشاهدات است.
جدول (2): مقایسه نتایج روش پیشنهادی با نتایج مقاله مرجع [23] نام روش تعداد بیت کوانتزاسیون چگالی حسگرها بر متر مربع میانگین RMSE مکان (m) (رجوع شود به تصویر صفحه) مشاهده میشود که چگالی حسگرها بر سطح مربع در الگوریتم پیشنهادی 6/5 برابر کمتر از روشهای RE-QVF و PRO-QVF است و همانگونه بیان شد خطای ردگیری با افزایش فاصله از هدف افزایش مییابد [24].