本发明涉及多源数据融合领域,特别是涉及一种实现雷达目标与ais目标融合的方法、装置及存储介质。
背景技术:
1、目前,海域动态监视监测的主要手段是卫星遥感监测、现场监视监测和远程视频监控,现有的技术手段监测存在盲区、监管效率低下、不能全天候、全天时的监管等问题,已经不能完全满足海域动态监视监测工作。具体地,例如:1、目标雷达系统在目标跟踪过程中存在盲区,并且容易受海上不良气象条件影响。2、临海周边存在一些航行的船舶未开启ais设备,这些船舶可能为违法船舶等的船舶,需要发现这些船舶,以对其进行管控。经过调研和分析,发现通过融合多种终端设备的数据可解决上述海域动态监视监测存在的问题。因此,需要一种可以将雷达目标与ais目标融合在一起的方法,以提供更准确和稳定的目标位置。
技术实现思路
1、本发明的实施例提供了一种实现雷达目标与ais目标融合的方法、装置及存储介质,以实现对雷达目标与ais目标的有效融合。
2、为了实现上述目的,一方面,提供一种实现雷达目标与ais目标融合的方法,包括:
3、s1,获取雷达覆盖区域内的ais数据,并根据所述获取的ais数据预测当前时间点在所述雷达覆盖区域内的ais目标;
4、s2,确定雷达探测到的雷达目标物的地理位置;
5、s3,根据所述雷达覆盖区域内的ais目标,确定在所述雷达目标物的地理位置周围预定范围内存在的ais目标,所述预定范围在所述雷达覆盖区域内;
6、s4,当所述预定范围内存在与所述雷达目标物为同一目标的第一ais目标时,将所述第一ais目标与所述雷达目标物进行融合。
7、优选地,所述的方法,其中,所述雷达目标物的地理位置周围预定范围包括:以所述雷达目标物的地理位置为中心,在所述中心四周预定大小和/或预定形状的区域。
8、优选地,所述的方法,其中,在所述步骤s3之后、所述步骤s4之前还包括:
9、将所述存在的ais目标中航向与所述雷达目标物的运动方向背离的ais目标去除。
10、优选地,所述的方法,其中,通过所述步骤s3确定出在所述预定范围内存在多个ais目标;所述步骤s4包括:
11、根据所述多个ais目标与所述雷达目标物之间的距离接近程度和运动行为接近程度的大小来确定与所述雷达目标物为同一目标的第一ais目标。
12、优选地,所述的方法,其中,所述步骤s4包括:
13、s41,根据预先选定的相关性指标来计算所述多个ais目标中各ais目标与所述雷达目标物的相关性,所述相关性的大小用于表示所述各ais目标与所述雷达目标物之间的距离接近程度和运动行为接近程度的大小,所述预先选定的相关性指标包括ais目标与所述雷达目标物之间的如下差异中一项或多项:速度差异、航向差异和地理位置差异。
14、优选地,所述的方法,其中,所述预先选定的相关性指标包括ais目标与所述雷达目标物之间的:速度差异、航向差异和地理位置差异;所述步骤s41包括:
15、计算所述速度差异的分数scorev=(v1-v2)η/v2,其中,v1为ais目标的航速,v2为所述雷达目标物的速度;
16、计算所述航向差异的分数scorea=(angle1-angle2)δ/360,其中,angle1为ais目标的航向角度,angle2为所述雷达目标物的航向角度;
17、计算所述地理位置差异的分数scored=distance(geo1-geo2)ε,其中,geo1为ais目标的地理位置,geo2为所述雷达目标物的地理位置,distance()为用于计算所述geo1和geo2之间距离的函数;其中,所述η,δ和ε为预先设定用于调整偏差倾向的计算系数,所述η,δ和ε的取值范围为(0,1);
18、计算标识所述多个ais目标中各ais目标与所述雷达目标物相关性的分数score,其中:
19、score=ln[ρ(scorev+scorea+scored)/τ],其中,所述ρ和τ为预先设定用于平衡分数差的计算权重,所述ρ和τ的取值范围为(0,0.5);
20、其中,score分数越大的ais目标与所述雷达目标物相关性越大。
21、优选地,所述的方法,其中,通过所述步骤s3确定出在所述预定范围内存在一个ais目标;所述步骤s4包括:
22、确定所述一个ais目标的航向与所述雷达目标物的运动方向是否背离;如是,则确定所述一个ais目标与所述雷达目标物不是同一目标;否则,确定所述一个ais目标为所述第一ais目标。
23、优选地,所述的方法,其中,所述步骤s4还包括:
24、确定在当前时间之前的预定时间段内、所述第一ais目标的运动轨迹与所述雷达目标物的运动轨迹之间的偏差;
25、判断所述偏差是否在预定的阈值范围内;如是,则确定所述第一ais目标为校验通过的ais目标;否则,确定所述第一ais目标为校验未通过的ais目标,丢弃所述第一ais目标。
26、优选地,针对已经与第一ais目标形成融合关系的雷达目标物继续进行运动行为跟踪,当第一ais目标与雷达目标物出现预设定次数的、不同的运动行为时,将二者的绑定关系进行剔除。优选地,上述运动行为包括:运动方向;当运动方向不同或背离时,确定第一ais目标与雷达目标物具有不同的运动行为。
27、优选地,所述的方法,其中,确定在当前时间之前的预定时间段内与所述第一ais目标的运动轨迹与所述雷达目标物的运动轨迹之间的偏差包括:
28、按照预定的时间间隔,分别获取所述第一ais目标和所述雷达目标物在所述预定时间段内对应时间点的预定数目个运动轨迹点;
29、计算所述第一ais目标的所述预定数目个运动轨迹点中相邻的每对轨迹点之间的第一运动方向和所述雷达目标物的所述预定数目个运动轨迹点中与所述第一ais目标的每对轨迹点对应的每对轨迹点之间的第二运动方向;
30、根据所述第一ais目标和所述雷达目标物的所述预定数目个运动轨迹点中各对轨迹点之间的第一运动方向和第二运动方向,确定所述第一ais目标和所述雷达目标物在所述预定时间段内的运动轨迹偏差。
31、另一方面,提供了一种实现雷达目标与ais目标融合的装置,包括存储器和处理器,所述存储器存储有至少一段程序,所述至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的实现雷达目标与ais目标融合的方法。
32、又一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一段程序,所述至少一段程序由处理器执行以实现如上文任一所述的实现雷达目标与ais目标融合的方法。
33、上述技术方案具有如下技术效果:
34、提供了一种根据雷达目标物来寻找对应ais目标的融合方法,能实现雷达目标与ais目标的有效融合;且本发明实施例的技术方案采取预测当前时间点的目标进行判断,有效避免了因存储较长时间跨度内多版本数据带来的资源占用,减少了处理某个数据时空内参与计算的数据时空对齐问题所产生的计算量,使得本发明实施例前期参与计算的数据量小于其他的融合方式,从而融合计算耗时更短;相对于在计算指定区域内区域范围历史ais目标运动轨迹方向后再进行目标匹配有更优的计算效率;本发明实施例的技术方案,在获取到ais目标后再进行融合计算,可以减少每次评估全局数据的时间;
35、本发明进一步的实施例采用速度差值、方向差值、距离差值进行置信计算,使用对速度差值、方向差值、距离差值求均值计算第一次置信,再通过取一段历史时间内同时刻的二者数据进行运动轨迹差值来计算轨迹吻合度来校验,以进行最后的置信计算,可以在雷达目标周围存在多船的情况下减少融合误差;
36、进一步地,本发明实施例基于历史记录剔除频繁误报区域,可以降低融合计算压力;
37、进一步地,利用本发明实施例的技术方案能通过实时计算提高对雷达目标和ais目标的融合计算效率以达到实时在地图上显示位置的目的;这种融合技术在海防监测站点安全治理领域具有广泛的应用前景和辅助效益。