在无线传感器网络中，目标的运动无规律可循，难以选取合理的数据对其进行预测，且在跟踪过程中易发生目标丢失的现象，不利于对目标的监测。通过分析目标运动趋势的变化特点，提出多级簇头结构和目标丢失的恢复策略，并改进线性拟合算法，选取某一阶段内的数据作为预测的数据源，以提高跟踪精度，降低目标丢失率。仿真结果表明，改进算法能够更充分地利用历史数据，在跟踪精度和目标丢失率方面具有良好的性能。