A cooperative target location algorithm based on time difference of arrival in wireless senor networks

2009 ◽  
Author(s):  
Pengfei Peng ◽  
Hao Luo ◽  
Zhong Liu ◽  
Xiongwei Ren
Keyword(s):  
Target Location ◽  
Time Difference ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Location Algorithm

Distributed Estimation and Tracking Using Time-Difference-of-Arrival (TDOA) Measurements

2017 ◽  
Author(s):  
Osama N. Ennasr ◽  
Xiaobo Tan
Keyword(s):  
Target Location ◽  
Movement Control ◽  
Time Difference ◽  
Target Localization ◽  
Estimation Accuracy ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Multiple Sensors ◽  
Distributed Approach ◽  
True Value ◽  
Localization And Tracking

Localization and tracking of a moving target arises in many different contexts and is an important problem in the field of wireless sensor networks. One class of localization schemes exploits the time-difference-of-arrival (TDOA) of a signal emitted by the target and detected by multiple sensors. Much of the existing work on TDOA-based target localization and tracking adopts a centralized approach, where all measurements are sent to a reference agent which produces an estimate of the target’s location. In this work, we propose a fully distributed approach to target localization and tracking by a group of mobile robots. Specifically, we utilize a Networked Extended Kalman Filter (NEKF) to estimate the target’s location in a distributed manner. The target location estimates by individual robots, which are shown to converge to the true value, are then fed into a distributed control law that maintains a specified formation of the robots around the target, which optimizes the estimation accuracy. In order to reduce the energy expenditure of the robots, we further propose a movement control strategy based on the Cramer-Rao bound to balance the trade-off between estimation performance and the total distance traveled by the robots. A numerical example involving robots with unicycle dynamics is provided to illustrate the performance of the proposed approach.

One Method for Target Location Used in a Radar System Based on External Illuminator and Accuracy Analysis

2012 ◽  
Vol 462 ◽  
pp. 550-555
Author(s):  
Jie Zhao
Keyword(s):  
Target Location ◽  
Radar System ◽  
Accuracy Analysis ◽  
Passive Location ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Angle Measuring ◽  
Beam Formation ◽  
Location Algorithm ◽  
Simulation Results ◽  
Formation Technique

An applicable passive location algorithm of target based on single fixed-site illuminator of opportunity is introduced in this paper. The azimuth can be acquired using DBF (digital beam formation) technique and angle-measuring via amplitude comparison. Based on Time Difference of Arrival (TDOA), the distance between the target and the radar station is achievable. Finally, the accuracy of location is analyzed, and the computer simulation results are presented.

scholarly journals Prioritization of Receivers for Minimum Possible Error Boundary in Time Difference of Arrival Algorithm

2019 ◽  
Vol 7 (1) ◽  
pp. 7-12
Author(s):  
Sourav Kaity ◽  
◽  
Biswapati Jana ◽  
P.K. Das Gupta ◽  
Lalatendu Das ◽  
...  
Keyword(s):  
Measurement Errors ◽  
Target Location ◽  
Hyperbolic Equations ◽  
Target Position ◽  
Time Difference ◽  
Position Measurement ◽  
Time Difference Of Arrival ◽  
Error Factor ◽  
Passive Target Tracking ◽  
The Average Range

Time difference of arrival (TDOA), a widely used passive target tracking technique, is used to derive the position of the target. By applying cross-correlation techniques on signals received by two different receivers one hyperbolic equation can be formed. With the help of a minimum four receiving stations, a unique intersecting point can be derived from hyperbolic equations which give the position of a target precisely. The accuracy of the target position depends upon the geometric location of the receivers with respect to the target location. A simulation study was carried out with seven numbers of a unique relation between target position measurement errors with the average range difference error is established. With the help of the above relation, receivers can be prioritized and four receivers could be placed in best geographical locations. By considering four high prioritized receivers minimum target position measurement error could be achieved. An attempt was focused to draw the error boundary, error factor of target position measurement with the range of the target. And it is clear that the error factor is varying linearly with the range of the target.

МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ ВІДСТАНІ МІЖ ОБ’ЄКТАМИ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ ЗАСОБАМИ МІКРОПРОЦЕСОРНОГО ФАЗОМЕТРА

2018 ◽  
pp. 136-141
Author(s):  
Andrey Dudnik
Keyword(s):  
Time Difference ◽  
Time Difference Of Arrival

Актуальність теми дослідження. Нині безпровідні сенсорні мережі є важливим інструментом для дослідження фізичного світу. Їхня важливість пов’язана з новими можливостями використання, завдяки таким характеристикам, як відсутність необхідності в кабельній інфраструктурі, мініатюрних вузлах, низькому енергоспоживанні, вбудованому радіоінтерфейсі, досить високій потужності передачі, відносно низькій вартості. Тому існує проблема створення нових засобів, що покращили б ефективність їх використання, що б дало змогу розширити сфери застосування. Постановка проблеми. У процесі розроблення таких систем розробникам доводиться вирішувати суперечність між зниження точності вимірювання відстані, зі зростанням дальності розташування об’єктів, обмеженою потужністю передавачів і дорогою вартістю спеціальних вузлів, що отримують точні координати із супутника. Наявність цих обмежень підвищує імовірність похибок при локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі, включаючи існуючі алгоритми вимірювання відстані та задачі енергоефективності передавачів. Виділення недосліджених раніше частин загальної проблеми. Підвищення точності вимірювання відстані заобів, що використовують існуючі алгоритми вимірювання відстані. Постановка завдання. Удосконалення методу вимірювання відстані пристроями безпровідних сенсорних мереж, шляхом застосування мікропроцесорних фазометрів. Виклад основного матеріалу. Локалізація об’єктів відбувається за допомогою методу TDOA (Time Difference of Arrival). Дані, що були одержані після використання цього методу, надсилаються до мікропроцесорного фазометра, який визначає період між фазами радіо- та ультразвукового сигналу, що є пропорційною величиною до відстані між об’єктами. Висновки відповідно до статті. Запропонований метод дозволяє покращити точність процесу локалізації об’єктів у безпровідних сенсорних мережах.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document