动向报文与雷达目标态势信息全航迹段数据关联方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于目标情报处理及分析领域，特别是涉及一种动向报文与雷达目标态势 信息的目标航迹关联方法。
【背景技术】
[0002] 随着联合海空情预警体系的发展，多传感器信息融合的重要性已经得到了充分体 现。其中雷达目标航迹和动向报文的关联在目标识别方面具有重要意义。雷达目标航迹主 要是指由雷达探测得到的海空目标的位置、方向、速度等数据，动向报文中包含有海空目标 的若干航迹点位信息。通过计算两种手段获得的目标全航迹段特征，可以建立两类目标信 息的关联关系，为更进一步识别判明目标提供依据。
[0003] 国内外关于传感器数据的航迹关联研宄较热，主要方法包括：最近邻数据关联 (NN)、概率数据关联（PDA)、联合概率数据关联（JPDA)等基于概率统计的数据关联方法；此 外，还有基于模糊逻辑的数据关联、FCM数据关联、模糊综合关联等方法。与一般传感器数 据关联不同，动向报文本与雷达态势信息的关联主要特点有：
[0004] (1)关联目的差异：传感器数据关联的目的是为了完成多手段航迹数据的去重互 补，并生成统一的目标态势，从而实现目标的跟踪与监视。而动向报文本与雷达态势信息的 关联是为了建立不同手段获取目标航迹的关系，实现情报信息的互印证、综合判证或实现 目标相关信息的挖掘；
[0005] (2)关联利用信息差异：传感器数据关联主要利用传感器的特性参数及传感器实 时获得的目标量测数据（包括：位置、速度、加速度、身份属性等），基本不用或很少使用完 整的目标航迹信息。而动向报文本与雷达态势信息的关联是针对整个目标航迹段进行关 联，利用的是目标全航迹段的信息及目标特征、轨迹形状特征；
[0006] (3)数据率及实时性的差异：传感器数据关联的数据输出周期由传感器的数据更 新周期决定，一般为秒或者毫秒级，实时性较高且更新率基本一致。而动向报文本与雷达态 势信息的关联结果为一次性成批输出，实时性低且数据率差别大，通常用作事后处理与分 析；
[0007] (4)后处理的差异：传感器数据关联完成后一般要做航迹融合。而动向报文本与 雷达态势信息的关联后通常进行目标信息印证与综合判别，不做后续航迹融合。
[0008] 综上所述，动向报文本与雷达态势信息的目标航迹特征关联是针对目标全航迹段 的关联，属于目标侦察情报信息事后分析处理，其主要难点包括：
[0009] (1)动向报文本中目标航迹点数少，具有稀疏性，与雷达态势信息的数据率差别较 大，甚至出现少数航迹点对应完整航迹段的情况，传统的目标关联算法无法处理；
[0010] ⑵两个来源的目标航迹点时间、位置精度差异大，且数据获取的精度和系统间偏 差未知，因此在关联的时候难以采用精确定量的方法进行时空对准、参数计算或误差校正。
【发明内容】
[0011] 本发明针对现有传感器数据的航迹关联方法不适用于动向报文与雷达目标态势 信息全航迹段数据关联不足之处，提供一种实现方式简单、自动化程度高、稳定性好的动向 报文与雷达目标态势信息全航迹段数据关联方法，以解决目标航迹点稀疏和位置量测误差 差异较大的多个航迹关联问题，从而提高情报分析工作效率。
[0012] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种动向报文与雷达目标态势信息 全航迹段数据关联方法，其特征在于包括如下步骤：
[0013] 步骤S1，获取传感器原始数据并提取目标航迹信息：将存储于数据库的雷达目标 态势信息中，采用直接抽取目标项的方式，从雷达目标态势信息中提取目标全航迹段航迹 信息，采用正则表达式的方法从动向报文中获取目标全航迹原始数据；
[0014] 步骤S2,两级关联粗判：通过计算机自动计算模糊关联门限和形状门限，利用双 关联门限规则对动向报文与雷达目标态势信息中的目标全航迹段数据进行两级关联粗判， 形成动向报文与雷达目标态势信息的目标关联航迹对；
[0015] 步骤S3,全航迹段模糊匹配关联：对符合模糊匹配门限的航迹对数据，根据目标 航迹点位的对应信息构造模糊因子，对符合模糊匹配门限的航迹对数据进行模糊化处理， 然后根据模糊因子的重要性分配权重和多个特征的模糊综合处理，以实现全航迹段模糊匹 配关联；
[0016] 步骤S4,全航迹段形状关联：对不符合模糊匹配门限，但符合形状关联门限的航 迹对数据，计算公共点位区域，针对符合形状关联门限的航迹对数据，在公共区域内采用链 码来描述航迹形状，然后通过链码匹配的方法，结合全航迹段的形状特征综合计算目标航 迹之间的关联度；
[0017] 步骤S5,关联航迹的综合处理：包括多义性处理和排序输出，进行关联航迹的综 合处理，使用相似性向量范数和差分链码的差异度作为关联衡量准则，得出最终的动向报 文本与雷达态势信息的目标航迹特征关联结果。
[0018] 通过上述步骤，最终实现动向报文与雷达目标态势信息全航迹段数据的关联。
[0019] 与现有技术相比，本发明的积极效果是：
[0020] 本发明通过对雷达及动向报文两种手段获取目标全航迹段的多个特征的模糊化 处理，避免了噪声等干扰，能够很好的表示传感器多个特征的不确定性，更好地反应问题的 本质；
[0021] 本发明充分利用目标全航迹段的形状特征，针对符合形状关联门限的航迹对数 据，在公共区域内采用链码来描述航迹形状，解决了目标航迹点稀疏和位置量测误差差异 较大的多个航迹关联问题；
[0022] 本发明通过完整航迹段内航迹的距离、方位、运动、目标属性等特征，结合全航迹 段的形状特征综合计算目标航迹之间的关联度，利用模糊隶属度计算航迹点特征类型与观 测间隔不一致的航迹相似度，得出最终的动向报文本与雷达态势信息的目标航迹特征关联 结果，解决了不同手段获取航迹精度和数据率差异问题。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地理解本发明，现将通过本发明实施方式，同时参照附图，来描述本发 明，其中：
[0024] 图1是本发明动向报文与雷达目标态势信息全航迹段数据关联方法流程图。
[0025] 图2是动向报文与雷达目标态势信息全航迹段数据示例。
[0026] 图3是本发明利用双关联门限进行两级粗判的流程图。
[0027] 图4是全航迹段模糊匹配关联流程图。
[0028] 图5是目标全航迹段形状特征关联流程图。
[0029] 图6是描述航迹形状的Freeman链码的方向取值。
【具体实施方式】
[0030] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本 申请作进一步地详细说明。
[0031] 参阅图1、图2。在以下描述的实施例中，图2示意性的给出了动向文本与雷达目 标态势信息中提取出的目标全航迹段中，实线为雷达态势全航迹段数据，五角星为动向报 文本中提取出的目标航迹点，虚线为航迹点组成的文本全航迹段数据。图1描述的动向报 文与雷达目标态势信息的目标航迹关联方法的流程，具体可以包括以下步骤：
[0032] 步骤S1，从动向报文与雷达目标态势信息中提取航迹信息，以获得多个目标的全 航迹段数据，其中，采用正则表达式的方法从动向报文中提取目标全航迹数据；雷达目标态 势信息是存储在数据库中的三维雷达目标航迹，采用直接抽取目标项的方式获得全航迹段 数据；
[0033]步骤S2，设置双关联门限对动向报文与雷达目标态势目标航迹进行两级粗判以获 得多个初步关联的目标航迹对；
[0034] 步骤S3,对符合模糊匹配门限的航迹对数据，根据目标航迹点位的对应信息构造 模糊因子，对符合模糊匹配门限的航迹对数据进行模糊化处理，然后根据模糊因子的重