无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是一种新兴的网络，它具有自组织性、动态性组网、高容错性等优点，应用领域极为广泛。在WSN的众多应用中，移动目标跟踪是一个非常重要的应用，对目标跟踪技术的研究也成为当前WSN研究的热点之一。动态跟踪组是WSN目标跟踪应用中的较为常用的跟踪方式，但该方式下簇头的能耗较大，而且簇头失效易导致目标丢失。针对以上问题，本文对动态簇结构进行了改进，在动态簇中设计了一种新的节点状态：辅助节点。辅助节点负载了传统簇头的主要计算任务，使得簇头负载减轻，簇内负载更加均衡。在此基础上，本文提出一种双节点协作目标跟踪协议TNCT，该协议对改进的动态簇结构的构建过程进行了详细的描述，对簇头和辅助节点的选择提供了具体的规则，对簇头和辅助节点的职责进行了重新定义，通过簇头和辅助节点实现双节点协作目标跟踪算法。为提高跟踪精度，辅助节点采用扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter, EKF）算法对目标运动轨迹进行估计和预测。针对目标变速问题，本文给出一种采样周期自适应算法，即动态跟踪组依据目标当前运动速度，并结合目标变速幅度动态地调整跟踪组的采样周期。在目标加速时缩短采样周期从而降低目标丢失概率；在目标减速或静止时延长采样周期从而降低网络能耗，增强了跟踪算法的自适应性和能效性。为了进一步地降低跟踪组中簇头或辅助节点失效所造成的影响，本文设计了一种轻量级跟踪组容错机制，该机制通过对簇头和辅助节点进行容错处理，实现簇头失效时的快速移交，并降低了目标丢失概率。最后，本文采用OMNET++仿真工具对TNCT协议进行了系统的仿真实验。仿真结果表明，TNCT协议下跟踪系统在保持较高跟踪精度的前提下，网络能耗更加均衡，目标丢失概率大大降低。