基于雷达环绕的船艇动态监管控制算法的制作方法

1.本发明涉及船艇监管技术领域，具体地说，涉及基于雷达环绕的船艇动态监管控制算法。


背景技术：

2.雷达，通过使用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置，因此，雷达也被称为“无线电定位”；雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
3.由于海上没有特定的参照物，所以在一个船艇编队上很难确定船艇的位置以及速度变化情况，所以通常借助雷达完成船艇编队内船艇位置以及速度的确定，但是一个编队内船艇数量较多，受到船艇的阻挡很大范围的进行探测，而且随着探测范围的增大，精确性也就会降低，鉴于此，本发明提出了基于雷达环绕的船艇动态监管控制算法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供基于雷达环绕的船艇动态监管控制算法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，提供了基于雷达环绕的船艇动态监管控制算法，包括如下方法步骤：
6.s1、确定主探测雷达，并将主探测雷达所在船艇设定为监管控制中心；
7.s2、监管控制中心通过主探测雷达探测附近的船艇；
8.s3、将主探测雷达探测到的船艇设定为被控点，被控点上搭载的探测雷达为辅探测雷达；
9.s4、辅探测雷达探测的数据信息回传至监管控制中心，用以增大监管控制中心的探测面积，并且在回传过程中相邻的辅探测雷达形成校验数据；
10.s5、监管控制中心对回传的数据信息进行核对，得到最终数据；
11.s6、监管控制中心根据最终数据确定控制指令，并将控制指令发送到主探测雷达范围内的被控点。
12.作为本技术方案的进一步改进，所述s1中主探测雷达的确定采用多级确定方法，其方法步骤如下：
13.s1.1、获取每个探测雷达的船艇探测数量；
14.s1.2、设定探测数量要求阈值，并获取要求阈值内的探测雷达；
15.s1.3、根据要求阈值内的探测雷达生成雷达区域；
16.s1.4、将位于中心雷达区域的探测雷达确定为主探测雷达。
17.作为本技术方案的进一步改进，所述s1.2中的要求阈值采用船艇周围容船量算法公式进行计算，其表达式如下：
[0018][0019]
其中，n为船艇总量；为船艇周围的平均容船数量；ε为要求阈值。
[0020]
作为本技术方案的进一步改进，所述s3中被控点和监管控制中心之间构建探测管网，并在探测管网构建完成后重新确定主探测雷达。
[0021]
作为本技术方案的进一步改进，所述s4中数据信息回传采用区域式回传方法，其方法步骤如下：
[0022]
s4.1、辅探测雷达探测周围环境中的数据信息，并形成特定区域标记；
[0023]
s4.2、监管控制中心接收回传的特定区域标记和数据信息；
[0024]
s4.3、将特定区域标记重合的数据信息形成校验数据。
[0025]
作为本技术方案的进一步改进，所述特征区域标记根据辅探测雷达探测过程中的特征点形成，具体采用特征点拟合算法，其算法公式如下：
[0026][0027]
其中，rms为特征点拟合值；h(si)为真实响应；为拟合响应。
[0028]
作为本技术方案的进一步改进，所述s5中回传数据信息的核对包括人为核对和数据核对，其中：
[0029]
数据核对利用校验数据进行核对。
[0030]
作为本技术方案的进一步改进，所述校验数据核对失败后自动跳转至人为核对。
[0031]
作为本技术方案的进一步改进，所述s6中控制指令的发送采用接力式传输算法，其算法步骤如下：
[0032]
s6.1、主探测雷达范围内的被控点接收控制指令；
[0033]
s6.2、被控点将接收的控制指令下发至其他被控点。
[0034]
作为本技术方案的进一步改进，所述被控点采用区域式接收的方式进行控制指令接收。
[0035]
与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0036]
1、该基于雷达环绕的船艇动态监管控制算法中，通过在被控点上搭载的辅探测雷达对周围环境进行探测，探测的数据信息回传至监管控制中心，从而在主探测雷达的基础上，收纳了被控点上的探测数据信息，进而扩大了监管控制中心的监管范围，并且在回传过程中相邻的辅探测雷达形成校验数据，配合校验数据对数据信息进行核对，大大提高回传数据信息的准确性。
[0037]
2、该基于雷达环绕的船艇动态监管控制算法中，由于外围船艇能够探测的数量小于内部的船艇，所以通过探测数量的方式确定雷达区域，从而过滤掉外围的船艇，并结合探测数量和中心位置确定出主探测雷达，这样主探测雷达所在船艇能够更高效率的对控制指令进行传输。
附图说明
[0038]
图1为本发明的整体算法步骤流程示意图；
[0039]
图2为本发明的多级确定方法步骤流程示意图；
[0040]
图3为本发明的区域式回传方法步骤流程示意图；
[0041]
图4为本发明的接力式传输算法步骤流程示意图；
[0042]
图5为本发明的船艇探测位置分布示意图。
具体实施方式
[0043]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
实施例1
[0045]
请参阅图1所示，本实施例目的在于，提供了基于雷达环绕的船艇动态监管控制算法，包括如下方法步骤：
[0046]
s1、确定主探测雷达，并将主探测雷达所在船艇设定为监管控制中心；
[0047]
s2、监管控制中心通过主探测雷达探测附近的船艇；
[0048]
s3、将主探测雷达探测到的船艇设定为被控点，被控点上搭载的探测雷达为辅探测雷达；
[0049]
s4、辅探测雷达探测的数据信息回传至监管控制中心，用以增大监管控制中心的探测面积，并且在回传过程中相邻的辅探测雷达形成校验数据；
[0050]
s5、监管控制中心对回传的数据信息进行核对，得到最终数据；
[0051]
s6、监管控制中心根据最终数据确定控制指令，并将控制指令发送到主探测雷达范围内的被控点。
[0052]
工作原理：
[0053]
首先确定主探测雷达，假设此时确定船艇a上的探测雷达为主探测雷达，然后利用主探测雷达探测附近的船艇b1-b10，也就是说此时有10个被控点，分别是船艇b1-b10，然后船艇b1-b10上搭载的辅探测雷达对周围环境进行探测，探测的数据信息回传至监管控制中心，从而在主探测雷达的基础上，收纳了被控点上的探测数据信息，进而扩大了监管控制中心的监管范围，并且在回传过程中相邻的辅探测雷达形成校验数据，配合校验数据对数据信息进行核对，大大提高回传数据信息的准确性。
[0054]
具体原理通过以下实施例进行举例说明：
[0055]
实施例2
[0056]
本实施例具体公开主探测雷达的确定方法，请参阅图2所示，s1中主探测雷达的确定采用多级确定方法，其方法步骤如下：
[0057]
s1.1、获取每个探测雷达的船艇探测数量；
[0058]
s1.2、设定探测数量要求阈值，并获取要求阈值内的探测雷达；
[0059]
s1.3、根据要求阈值内的探测雷达生成雷达区域；
[0060]
s1.4、将位于中心雷达区域的探测雷达确定为主探测雷达。
[0061]
工作原理：
[0062]
请参阅图5所示，船艇a-5个，b1-4个，b2-4个，b3-4个，b4-2个，b5-2个，b6-4个，b7-4个，b8-4个，b9-2个，b10-2个，然后采用船艇周围容船量算法公式计算要求阈值，其表达式
如下：
[0063][0064]
其中，n为船艇总量；为船艇周围的平均容船数量；ε为要求阈值，也就是说n＝11，这里考虑到还有船艇自身的数量，所以需要“+1”，最后得出：
[0065]
3.66≤ε≤5.66，然后形成船艇a、b1-b3、b6-b8这七个雷达区域，而后由于船艇a位于中心雷达区域，所以将船艇a上的雷达设定为主探测雷达。
[0066]
本实施例中由于外围船艇能够探测的数量小于内部的船艇，所以通过探测数量的方式确定雷达区域，从而过滤掉外围的船艇，并结合探测数量和中心位置确定出主探测雷达，这样主探测雷达所在船艇能够更高效率的对控制指令进行传输。
[0067]
本实施例还公开另一种确定方法，s3中被控点和监管控制中心之间构建探测管网，也就是说s1中主探测雷达可以任意选定，并在探测管网构建完成后重新确定主探测雷达，确定标准是在探测管网中心位置选取主探测雷达。
[0068]
实施例3
[0069]
请参阅图3所示，s4中数据信息回传采用区域式回传方法，其方法步骤如下：
[0070]
s4.1、辅探测雷达探测周围环境中的数据信息，并形成特定区域标记；
[0071]
s4.2、监管控制中心接收回传的特定区域标记和数据信息，具体的：
[0072]
特征区域标记根据辅探测雷达探测过程中的特征点形成，具体采用特征点拟合算法，其算法公式如下：
[0073][0074]
其中，rms为特征点拟合值；h(si)为真实响应；为拟合响应；
[0075]
s4.3、将特定区域标记重合的数据信息形成校验数据。
[0076]
值得说明的是，s5中回传数据信息的核对包括人为核对和数据核对，其中：
[0077]
数据核对利用校验数据进行核对，校验数据核对失败后自动跳转至人为核对，而人为核对则是利用人工的方式进行确定。
[0078]
实施例4
[0079]
请参阅图4所示，s6中控制指令的发送采用接力式传输算法，其算法步骤如下：
[0080]
s6.1、主探测雷达范围内的被控点接收控制指令，即：b1、b6；
[0081]
s6.2、被控点将接收的控制指令下发至其他被控点，即：b1下发至b2和b3，b2下发至b4，b3下发至b5，这样采用接力的方式减轻监管控制中心控制指令下发的负担。
[0082]
值得说明的是，被控点采用区域式接收的方式进行控制指令接收，例如：b1需要接收b2-b5的控制指令，从而避免无效指令的下发，提高控制指令的下发效率。
[0083]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。