動向報文與雷達目標態勢信息全航跡段數據關聯方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于目標情報處理及分析領域，特別是涉及一種動向報文與雷達目標態勢 信息的目標航跡關聯方法。
【背景技術】
[0002] 隨著聯合海空情預警體系的發展，多傳感器信息融合的重要性已經得到了充分體 現。其中雷達目標航跡和動向報文的關聯在目標識別方面具有重要意義。雷達目標航跡主 要是指由雷達探測得到的海空目標的位置、方向、速度等數據，動向報文中包含有海空目標 的若干航跡點位信息。通過計算兩種手段獲得的目標全航跡段特征，可以建立兩類目標信 息的關聯關系，為更進一步識別判明目標提供依據。
[0003] 國內外關于傳感器數據的航跡關聯研宄較熱，主要方法包括：最近鄰數據關聯 (NN)、概率數據關聯（PDA)、聯合概率數據關聯（JPDA)等基于概率統計的數據關聯方法；此 外，還有基于模糊邏輯的數據關聯、FCM數據關聯、模糊綜合關聯等方法。與一般傳感器數 據關聯不同，動向報文本與雷達態勢信息的關聯主要特點有：
[0004] (1)關聯目的差異：傳感器數據關聯的目的是為了完成多手段航跡數據的去重互 補，并生成統一的目標態勢，從而實現目標的跟蹤與監視。而動向報文本與雷達態勢信息的 關聯是為了建立不同手段獲取目標航跡的關系，實現情報信息的互印證、綜合判證或實現 目標相關信息的挖掘；
[0005] (2)關聯利用信息差異：傳感器數據關聯主要利用傳感器的特性參數及傳感器實 時獲得的目標量測數據（包括：位置、速度、加速度、身份屬性等），基本不用或很少使用完 整的目標航跡信息。而動向報文本與雷達態勢信息的關聯是針對整個目標航跡段進行關 聯，利用的是目標全航跡段的信息及目標特征、軌跡形狀特征；
[0006] (3)數據率及實時性的差異：傳感器數據關聯的數據輸出周期由傳感器的數據更 新周期決定，一般為秒或者毫秒級，實時性較高且更新率基本一致。而動向報文本與雷達態 勢信息的關聯結果為一次性成批輸出，實時性低且數據率差別大，通常用作事后處理與分 析；
[0007] (4)后處理的差異：傳感器數據關聯完成后一般要做航跡融合。而動向報文本與 雷達態勢信息的關聯后通常進行目標信息印證與綜合判別，不做后續航跡融合。
[0008] 綜上所述，動向報文本與雷達態勢信息的目標航跡特征關聯是針對目標全航跡段 的關聯，屬于目標偵察情報信息事后分析處理，其主要難點包括：
[0009] (1)動向報文本中目標航跡點數少，具有稀疏性，與雷達態勢信息的數據率差別較 大，甚至出現少數航跡點對應完整航跡段的情況，傳統的目標關聯算法無法處理；
[0010] ⑵兩個來源的目標航跡點時間、位置精度差異大，且數據獲取的精度和系統間偏 差未知，因此在關聯的時候難以采用精確定量的方法進行時空對準、參數計算或誤差校正。
【發明內容】
[0011] 本發明針對現有傳感器數據的航跡關聯方法不適用于動向報文與雷達目標態勢 信息全航跡段數據關聯不足之處，提供一種實現方式簡單、自動化程度高、穩定性好的動向 報文與雷達目標態勢信息全航跡段數據關聯方法，以解決目標航跡點稀疏和位置量測誤差 差異較大的多個航跡關聯問題，從而提高情報分析工作效率。
[0012] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種動向報文與雷達目標態勢信息 全航跡段數據關聯方法，其特征在于包括如下步驟：
[0013] 步驟S1，獲取傳感器原始數據并提取目標航跡信息：將存儲于數據庫的雷達目標 態勢信息中，采用直接抽取目標項的方式，從雷達目標態勢信息中提取目標全航跡段航跡 信息，采用正則表達式的方法從動向報文中獲取目標全航跡原始數據；
[0014] 步驟S2,兩級關聯粗判：通過計算機自動計算模糊關聯門限和形狀門限，利用雙 關聯門限規則對動向報文與雷達目標態勢信息中的目標全航跡段數據進行兩級關聯粗判， 形成動向報文與雷達目標態勢信息的目標關聯航跡對；
[0015] 步驟S3,全航跡段模糊匹配關聯：對符合模糊匹配門限的航跡對數據，根據目標 航跡點位的對應信息構造模糊因子，對符合模糊匹配門限的航跡對數據進行模糊化處理， 然后根據模糊因子的重要性分配權重和多個特征的模糊綜合處理，以實現全航跡段模糊匹 配關聯；
[0016] 步驟S4,全航跡段形狀關聯：對不符合模糊匹配門限，但符合形狀關聯門限的航 跡對數據，計算公共點位區域，針對符合形狀關聯門限的航跡對數據，在公共區域內采用鏈 碼來描述航跡形狀，然后通過鏈碼匹配的方法，結合全航跡段的形狀特征綜合計算目標航 跡之間的關聯度；
[0017] 步驟S5,關聯航跡的綜合處理：包括多義性處理和排序輸出，進行關聯航跡的綜 合處理，使用相似性向量范數和差分鏈碼的差異度作為關聯衡量準則，得出最終的動向報 文本與雷達態勢信息的目標航跡特征關聯結果。
[0018] 通過上述步驟，最終實現動向報文與雷達目標態勢信息全航跡段數據的關聯。
[0019] 與現有技術相比，本發明的積極效果是：
[0020] 本發明通過對雷達及動向報文兩種手段獲取目標全航跡段的多個特征的模糊化 處理，避免了噪聲等干擾，能夠很好的表示傳感器多個特征的不確定性，更好地反應問題的 本質；
[0021] 本發明充分利用目標全航跡段的形狀特征，針對符合形狀關聯門限的航跡對數 據，在公共區域內采用鏈碼來描述航跡形狀，解決了目標航跡點稀疏和位置量測誤差差異 較大的多個航跡關聯問題；
[0022] 本發明通過完整航跡段內航跡的距離、方位、運動、目標屬性等特征，結合全航跡 段的形狀特征綜合計算目標航跡之間的關聯度，利用模糊隸屬度計算航跡點特征類型與觀 測間隔不一致的航跡相似度，得出最終的動向報文本與雷達態勢信息的目標航跡特征關聯 結果，解決了不同手段獲取航跡精度和數據率差異問題。
【附圖說明】
[0023] 為了更清楚地理解本發明，現將通過本發明實施方式，同時參照附圖，來描述本發 明，其中：
[0024] 圖1是本發明動向報文與雷達目標態勢信息全航跡段數據關聯方法流程圖。
[0025] 圖2是動向報文與雷達目標態勢信息全航跡段數據示例。
[0026] 圖3是本發明利用雙關聯門限進行兩級粗判的流程圖。
[0027] 圖4是全航跡段模糊匹配關聯流程圖。
[0028] 圖5是目標全航跡段形狀特征關聯流程圖。
[0029] 圖6是描述航跡形狀的Freeman鏈碼的方向取值。
【具體實施方式】
[0030] 為使本申請的目的、技術方案和優點更加清楚，以下結合附圖及具體實施例，對本 申請作進一步地詳細說明。
[0031] 參閱圖1、圖2。在以下描述的實施例中，圖2示意性的給出了動向文本與雷達目 標態勢信息中提取出的目標全航跡段中，實線為雷達態勢全航跡段數據，五角星為動向報 文本中提取出的目標航跡點，虛線為航跡點組成的文本全航跡段數據。圖1描述的動向報 文與雷達目標態勢信息的目標航跡關聯方法的流程，具體可以包括以下步驟：
[0032] 步驟S1，從動向報文與雷達目標態勢信息中提取航跡信息，以獲得多個目標的全 航跡段數據，其中，采用正則表達式的方法從動向報文中提取目標全航跡數據；雷達目標態 勢信息是存儲在數據庫中的三維雷達目標航跡，采用直接抽取目標項的方式獲得全航跡段 數據；
[0033]步驟S2，設置雙關聯門限對動向報文與雷達目標態勢目標航跡進行兩級粗判以獲 得多個初步關聯的目標航跡對；
[0034] 步驟S3,對符合模糊匹配門限的航跡對數據，根據目標航跡點位的對應信息構造 模糊因子，對符合模糊匹配門限的航跡對數據進行模糊化處理，然后根據模糊因子的重